Плауны, хвощи - СПОРОВЫЕ РАСТЕНИЯ

Плауны. Это одна из наиболее древних групп растений, сохранившихся до наших дней. Плауны часто называют живыми ископаемыми. Наличие проводящей ткани, а также настоящих корней сближает их с папоротниками. Наибольшего разнообразия плауны достигают в тропических широтах. В областях с умеренным климатом они представлены сравнительно небольшим числом видов. Некоторые виды встречаются в тундре, на скалах и осыпях.

Плауны, произрастающие в нашей стране, чаще всего растут в хвойных или смешанных лесах. Это травянистые многолетние растения с длинными, стелющимися по земле стеблями, густо покрытыми мелкими узкими зелеными листьями. От стелющегося стебля плаунов отходят вертикальные боковые побеги высотой 20 — 30 см. Летом на верхушке боковых побегов развиваются спороносные колоски со спорангиями, в которых образуются споры. Размножаются плауны, подобно папоротникам, бесполым и половым способами. Для оплодотворения им также необходима капельная вода.

В Беларуси произрастает 7 видов плаунов: булавовидный, сплюснутый, годичный, баранец и др. (рис. 86).

Рис. 86. Плауны

Хвощи. На влажных полях и лугах, на болотах и в сырых лесах растут многолетние травянистые растения — хвощи. Хотя по внешнему виду они отличаются от папоротников и плаунов, но по многим признакам схожи с ними. Хвощи, как и папоротники, являются споровыми растениями.

Типичным представителем является хвощ полевой (рис. 87).

Рис. 87. Хвощ полевой

Это многолетний сорняк, растущий на полях и пашнях. В почве находится ветвистое корневище с придаточными корнями и почками, из которых каждый год развиваются надземные побеги. При обработке почвы кусочки корневища хвоща не погибают, а из каждого вырастает самостоятельное растение. (Вспомните, как называется такой способ размножения.) Поэтому с этим сорняком очень трудно бороться.

Весной у хвоща полевого от корневища отрастают желтовато-бурые побеги, на верхушках которых расположены спороносные колоски. В них созревают споры.

► 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).

Хвощи имеют уникальные членистые стебли. На стыках расположены листья.

Стебель пропитан кремнеземом, который придает ему большую прочность.

В клетках стебля и боковых веточек находятся хлоропласты — в них происходит фотосинтез. Образовавшиеся органические вещества оттекают в корневище и там запасаются. Весной органические вещества используются для роста спороносных побегов и образования новых корневищ.

Видовое разнообразие хвощей невелико — около 30 видов. В Беларуси распространено 8 видов. В наших 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).

Рис. 88. Хвощи

В настоящее время плауны и хвощи большой роли в образовании растительного покрова не играют. Хотя нередко хвощи образуют заросли в тех местах, где другие растения существовать не могут.

Использование человеком. Из древовидных папоротников, плаунов и хвощей миллионы лет назад образовались залежи каменного угля. Каменный уголь — один из лучших видов топлива. На нем работают паровые котлы электростанций, заводов и фабрик. Из угля получают многие ценные продукты: горючий газ, кокс, пластмассы, лаки, смазочные масла, парфюмерные изделия и др.

Уголь добывают в Украине, России, Польше, Германии, Великобритании и других странах.

► Современные папоротники, хвощи и плауны представляют собой незначительные остатки древних предков, господствовавших на Земле в каменноугольный период палеозойской эры, т. е. около 350 млн лет назад. Среди древних представителей папоротников, хвощей и плаунов были травянистые растения и мощные деревья, достигавшие 25 м высоты, с толстыми стволами до 1,5 м в диаметре. Широкое распространение этих растений в те времена объясняется благоприятными климатическими условиями — теплым влажным климатом. Большая часть суши была заболочена. Это создавало благоприятные условия для оплодотворения растений. А так как их спороносные побеги находились высоко над поверхностью почвы, то это благоприятствовало рассеиванию спор.

► Густые тропические леса образовывали огромные массы органического вещества и при этом обогащали атмосферу кислородом. Деревья, отмирая, падали в воду. Там, в бедной кислородом среде, они не сгнивали, а постепенно обволакивались илом, песком, глиной, спрессовывались покрывающими их осадочными горными породами и новыми растительными остатками. На месте упавших деревьев со временем вырастали новые, которых ждала та же участь. Так в толще

земной коры образовывались залежи каменного угля. Сейчас в нем находят окаменелые стволы древовидных папоротников, хвощей и плаунов, отпечатки листьев, спороносные колоски и даже споры. Находки тщательно исследуются учеными. Так, залежи каменного угля “рассказывают” нам об организмах, живших миллионы лет назад.

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.

В первых фотоаппаратах со вспышкой использовали сухие легковоспламеняющиеся споры плаунов для освещения при фотографировании. Сухие споры плаунов также применяют в качестве детской присыпки. Плаун баранец используется для получения желтой краски.

Выводы.

Хвощи, плауны — споровые растения.

Как и у папоротников, у них есть проводящие и другие ткани.

В отличие от папоротников имеют мелкие листья.

Размножаются бесполым и половым способами.

Для оплодотворения необходима капельная вода.

1. Какие общие с папоротниками признаки имеют хвощи и плауны? 2. Чем плауны отличаются от хвощей? 3. По каким признакам папоротники, хвощи, плауны отличаются от мхов? 4. Какие, на ваш взгляд, условия, существовавшие на Земле сотни миллионов лет назад, способствовали широкому распространению папоротников, хвощей, плаунов? 5. Как вы считаете, почему вымерли древние папоротники, хвощи и плауны? Обоснуйте свою точку зрения.

Составьте и зарисуйте в тетради схему размножения и развития плаунов.