Расположение листьев у хвоща полевого

Хвощ (лат. Equisétum ) — род сосудистых растений, в силу своей уникальности в современной флоре иногда выделяемый в особый отдел Хвощеви́дные (лат. Equisetóphyta ). В нём один современный класс (Equisetópsida), один порядок (Equisetáles) и одно семейство (Equisetáceae), в котором насчитывается, по разным источникам, от 15 до 32 видов.

Род распространён повсеместно от Южной Америки и южной части Африки до Арктики. Наибольшее видовое разнообразие (17) наблюдается в Евразии и Северной Америке между 40 и 60° с. ш. [1] [2] [3] [4] .

Содержание

Происхождение названия [ править | править код ]

Научное название рода, Equisetum, происходит от латинских слов equus («лошадь») и saeta («грива, щетина»). Аналогичным образом образовано название растения во многих европейских языках — польск. koński ogon , англ. horsetail , фр. queue-de-cheval и др. [5]

Русское название «хвощ» растение также получило за сходство с хвостами некоторых животных, в особенности, лошадей [5] [6] .

Ботаническое описание [ править | править код ]

Ныне живущие виды — исключительно травянистые растения высотой от нескольких сантиметров до нескольких метров. Например, в Чили, Перу, Эквадоре произрастает Equisetum xylochaetum со стройными, почти древовидными побегами высотой 3—3,5 м; перуанский вид Equisetum martii достигает 5 метров в высоту, а самый крупный вид хвощ гигантский ( Equisetum giganteum ), произрастающий во влажных тропических и субтропических лесах Чили, Перу, Мексики и Кубы, имеет максимальные размеры 10—12 м при диаметре всего лишь 2—3 см. Поэтому он растёт только опираясь и цепляясь за соседние деревья. В этих же странах произрастает самый мощный вид Хвощ Шаффнера ( Equisetum schaffneri ), у которого при высоте всего 2 м диаметр может достигать 10 см. К числу европейских видов относится вечнозелёный, редко ветвящийся Хвощ зимующий ( Equisetum hyemale ) высотой до 1 м.

У всех видов хвоща стебли обладают выраженной метамерией, то есть правильным чередованием узлов и междоузлий. Листья редуцированы до чешуй и располагаются мутовками в узлах. Здесь же образуются и боковые ветви. Ассимиляционную функцию выполняют зелёные стебли, поверхность которых увеличивается ребристостью, стенки клеток кожицы пропитаны кремнезёмом. Подземная часть хвощей представлена сильно развитым корневищем, в узлах которого формируются придаточные корни. У некоторых видов (хвощ полевой) боковые ветви корневища превращаются в клубни, которые служат местом отложения запасных продуктов, а также органами вегетативного размножения.

Хвощ — трудноискоренимый сорняк, переживающий благодаря своим подземным корневищам даже лесные пожары. Стебли хвоща содержат кремнезём, потому и жёсткие.

Химический состав [ править | править код ]

Ядовитость большинства видов (в особенности хвоща лесного и видов подрода Hippochaete) объясняется наличием фермента тиаминазы.

Все хвощи содержат в тканях большое количество кремнезёма.

Вопросы систематики [ править | править код ]

Карл Линней в 1753 году [7] отнёс все описанные им хвощи к одному роду Equisetum L., впоследствии Карл Мильде в 1865 году [8] разделил этот род на два: Equisetum и Hippochaete . Позднее, в 1867 году, Мильде [9] вновь объединил род Equisetum, приняв в нём две группы: Equisetum и Hippochaete — без указания их ранга. Затем Бейкер в 1887 году [10] придал этим группам ранг подродов. Для разделения подродов (или родов) первоначально использовались признаки стробилов, устьичного аппарата и продолжительность жизни надземных побегов. Позднее было обнаружено различие в размерах хромосом, которым, возможно, объясняется отсутствие межподродовых гибридов, обращающее на себя особое внимание, если учитывать наличие многочисленных гибридов внутри каждого из подродов [11] .

В настоящее время большинство авторов принимает один род с двумя подродами (Tutin, 1964 [12] ; Cullen, 1965 [3] ; Бобров, 1974 [4] ; Hauke, 1993 [2] ), реже их признают самостоятельными родами (Цвелёв, 2000 [13] ). Однако единственным морфологическим признаком, по которому можно чётко отделить все виды одного подрода от другого, является характер расположения устьиц относительно уровня эпидермальных клеток (Hauke, 1993 [2] ). История лектотипификации надвидовых таксонов обстоятельно изложена в работе R. E. Pichi-Sermolli (1971) [14] .

Хозяйственное значение и применение [ править | править код ]

Питаются хвощами некоторые дикие животные — олени и кабаны. В то же время для лошадей хвощи являются ядовитыми растениями [15] .

В медицине используются препараты хвоща полевого, которые обладают разносторонним и разнообразным действием. Их применяют как мочегонное, противовоспалительное, кровоостанавливающее, общеукрепляющее, ранозаживляющее и вяжущее средство. Помогают они при сердечной недостаточности, улучшают водно-солевой обмен. В составе различных сборов хвощ применяют для лечения гипертонической болезни, подагры и заживления ран. Эффективно растение при отёках различного происхождения и экссудативных (влажных) плевритах. В народной медицине область применения хвоща та же.

Высушенные стебли хвощей, содержащие большое количество солей кремния, применяются для шлифования поверхностей, в частности, столярами и живописцами. Прежде стеблем хвоща чистили горшки и кастрюли.

Виды [ править | править код ]

Род насчитывает более 20 видов [16] , распределённых в двух подродах:

Какое расположение листьев у хвоща полевого

Е.А. СТРОГАНОВА

Плаун булавовидный

В истории становления и развития жизни на Земле человек – одно из самых молодых существ, а первым робким его попыткам запечатлеть свое видение мира – всего несколько десятков тысячелетий. Откуда же черпать сведения, какой была жизнь на нашей планете миллионы и миллиарды лет назад? По крупицам собирают палеонтологи и палеоботаники разрозненные свидетельства, пытаясь воссоздать былое. И как же бесценны для нас живые представители прошлых эпох, дошедшие до наших дней и пронесшие свой прежний или незначительно изменившийся облик через миллиарды лет истории Земли. К таким бесценным свидетелям минувших эпох в числе немногих относятся плауны и хвощи. В палеозое плауновидные переживали свой наибольший расцвет и были представлены множеством различных травянистых высокоспециализированных растений. Однако эта специализация, жестко привязавшая их к тем условиям обитания и обеспечившая процветание в те времена, и стала причиной их гибели в конце палеозоя. Выжили немногие, сумевшие приспособиться к новым, значительно изменившимся, условиям жизни.

В современной флоре всего два рода класса плауновых: род филлоглоссум (Phylloglossum), живущий на юге Австралии, в Тасмании и Новой Зеландии, и гораздо более богатый видами, подвидами и многочисленными гибридами род плаун (Licopodium). Спо-собность к образованию многочисленных гибридных форм затрудняет четкое обозначение его систематических групп. Зато самому растению обеспечивает пластичность и жизнестойкость в конкурентной борьбе с другими, более (исторически) молодыми и высокоразвитыми, растениями. В био-ценозах России обычны плауны булавовидный, годичный, сплюснутый; реже встречаются плаун-баранец и плаун поникший. Типичные места обитания плаунов: моховые болота, редкие сосняки на бедных песчаных, но достаточно увлажняемых почвах, понижения рельефа. К темным сырым местам хвойных и смешанных лесов более других тяготеет плаун годичный.

Главное отличие плаунов от других споровых растений – это расположение спорангиев в пазухе листа или на его внутренней поверхности и очень мелкие споры без воздушных мешков. Анатомическое строение их вегетативного тела, его морфология, в частности преобладающий тип ветвления (равно- или неравнодихотомический), способ размножения и оплодотворение сперматозоидами, снабженными жгутиками, ризоиды, появляющиеся на определенной стадии развития, – все говорит о древности этого рода.

Все плауны – многолетние вечнозеленые травянистые растения. В тропических лесах они нашли свое место под солнцем на ветвях других растений, избрав эпифитный образ жизни, а в холодных и умеренных поясах они ползут, буквально стелются по земле, ограничивая рост кверху и наклоняя слишком вытянувшиеся побеги в покровах мягкого мха, лесной подстилки и снежного покрывала. Раздвигая моховые подушки, можно увидеть длинные гладкие белые нити корней, больше напоминающие гельминтов, чем органы растений. Это и есть корни плаунов, удерживающие их в субстрате и снабжающие растения водой.

В теле плаунов присутствует довольно развитая водопроводящая сосудистая система, а значит, вода не всасывается всей поверхностью тела, как у сфагнума, а поставляется растению корнями. Листья, зачастую беспорядочно покрывающие стебель, слегка оттопыренные и довольно жесткие, на концах побегов собираются в аккуратную «звериную» лапу. Отсюда и название, приведенное немецким ботаником Табернемонтаном, – Licopodium, «волчья лапа». На-дежно прикрытые листочками на концах приподнятых побегов в течение нескольких месяцев, а то и лет, вызревают почковидные спорангии. Иногда такие побеги почти ничем не отличаются от вегетативных, но часто образуют стробилы, имеющие другой цвет, плотность и форму.

Плаун сплюснутый

Вызревшие споры спорангии высвобождают сквозь регулируемую щель, открывающуюся только в сухую погоду для удачного расселения. Споры очень мелкие (около 30 мкм) и их великое множество в расчете, что повезет прорасти далеко не всем. Вызревшие споры готовы прорасти сразу же, что и происходит, если они попадут в благоприятные условия, а если нет, они способны терпеливо ждать месяцы и годы. Тогда они постепенно погружаются в субстрат из почвенных минеральных частиц и подстилки иногда на значительную глубину. В этом случае рожденный ими гаметофит, лишенный света, не в состоянии обеспечить себя питанием за счет фотосинтеза и прибегает к услугам почвенных грибов, гифы которых с готовностью проникают в его тело. Долго и трудно пробивается гаметофит к поверхности, пока не произойдет долгожданного оплодотворения и не родится позднее дитя – спорофит. Но и после этого гаметофит еще долго проявляет родительскую заботу, в течение нескольких лет выкармливая свое создание. Для этих целей на самой ранней стадии развития у спорофита отрастает всасывающая ножка – гаустория.

Вероятно, это неукротимое стремление к жизни и позволило плаунам пережить все потрясения и катаклизмы на родной планете. Оказавшись на поверхности, растение могло бы уже рассчитывать на более благополучную жизнь, если бы. люди не уничтожали их, лишая мест обитания и собирая в больших количествах. При наземном прорастании гаметофит лишь частично погружается в субстрат. Хотя и здесь он вступает в симбиотическую связь с грибами, большая часть его пластины зеленеет и формирует архегонии и антеридии за один сезон, а после оплодотворения погибает. Молодой спорофит живет уже самостоятельно. Годичный прирост у плаунов невелик (не более 1 м, но чаще гораздо меньше), и растет он только верхушкой, а созревание спорангиев происходит медленно, о чем всегда следует помнить при сборе растений для нужд фармакологии.

Очень важную роль в расселении плаунов играет вегетативное размножение. На верхушках вегетативных побегов образуются выводковые луковичные клубеньки-почки, которые специальными механизмами катапультируются на значительные расстояния. К тому же при неравнодихотомическом ветвлении осевая часть стебля стелется по земле, ответвляя наверх сравнительно коротенькие побеги. При этом сама она погружается в землю, постепенно приобретая функции корневища. Наиболее старые участки погибают, расчленяя растение на отдельные самостоятельные организмы, у которых есть уже заранее сформированные придаточные корни. В этом случае, если расселение шло из одного очага, середина куртинки, старея, отмирает, дав жизнь молодому внешнему кольцу. Эти загадочные кольца порождали в народе суеверия и считались происками нечистой силы, отчего и получили название «ведьминых колец». Однако, суеверия не помешали распознать в растениях лекар-ственные свойства и использовать их в народной, а затем и, официальной медицине.

Собирать споры, аккуратно срезая верхушки спороносных побегов, лучше в сырую погоду или утром по росе, когда спорангии еще закрыты. Споры настолько мелки, что «просачиваются» сквозь малейшие щели, отчего держать их в полотняных мешочках бесполезно – нужна герметичная посуда. Используют их при мочекаменной болезни, для заживления ран и в качестве детской присыпки. Правда, это лекарство требует осторожного использования, т.к. яд многих видов плаунов не уступает по силе воздействия знаменитому кураре.

Плаун годичный

Красивые неувядающие вечнозеленые веточки плаунов нашли и иное употребление в быту. Были времена, когда каждая хозяйка в деревне и на селе, готовя свое жилище к зиме, закладывала их между рамами, развешивала красивыми гирляндами по стенам. Это привело к значительному истреблению плаунов, сделав их редкими видами во многих районах России. И их постигла печальная слава героев Красной книги.

Не уступая в древности своего рода плаунам, хвощи, тем не менее, более привычные для нас растения, поскольку места их обитания не столь экзотичны, как у плаунов. Они неистребимо живут на наших грядках, в полях, на пустырях, лесных опушках и гарях, по сырым низинам, берегам ручьев, оврагов и болот. Хвощи знают все дети и ни с чем их не спутают. У нас встречаются несколько видов: полевой, луговой, лесной, приречный, болотный, и для всех характерно особое строение стебля с четко выраженными члениками междоузлий и мутовками ветвей следующего порядка, расходящихся от узла. Пучок ветвистых побегов хвоща напоминает конский хвост, откуда и пошло название большой группы растений – Equisetum, приведенное еще Плинием Старшим.

Все многократно разветвленное тело растения состоит из стебля, не только внешне похожего на вытянутые рассеченные листья, но и взявшего на себя все их функции. Зеленый стебель выполняет все обязанности фотосинтезирующего органа, а посредством многочисленных устьиц, расположенных в ложбинках между ребрами, осуществляется газообмен. Словом, стебель – это главный вегетативный орган. А сами листья редуцированы до узких щетинок, к тому же их влагалища не только тесно прижаты к стеблю, но и срастаются с ним по мере роста междоузлия в длину. В результате пазушные почки новых побегов в поисках выхода пробивают влагалища. Это обстоятельство не только стало дополнительной преградой на пути почки, но и послужило камнем преткновения для ученых, искавших ответ на вопрос о способе заложения почек у хвощей. Прирастание листовых влагалищ к стеблю обеспечивает защиту молодым его участкам, находящимся в процессе интеркалярного (вставочного) роста, очень характерного для хвощей. Молодая меристематическая ткань в основании междоузлия мягкая, нежная и легко ранимая, в чем мы не раз убеждались, срывая веточку хвоща весной или в начале лета. С течением времени рост прекращается, стебель приобретает прочность, и сорвать его становится не так-то просто. К тому же многие ткани хвощей, и особенно покровные, запасают кремнезем, придающий стеблю прочность и стойкость и защищающий от поедания. Что же касается листьев, их верхушки, оставшиеся свободными, плотным зубчатым кольцом охватывают находящийся выше узел. На внутренней стороне их располагаются водяные устьица – гидатоды, способствующие более интенсивному водотоку при слабом испарении. Наверное, каждый житель средней полосы России любовался седой росистой поляной на утренней заре после прохладной летней ночи. Так вот, на веточках хвоща не столько капель росы, сколько его собственных «слез» неслышного ночного плача, называемого гуттацией.

Хвощ зимующий

В средней полосе России надземные побеги хвоща одногодичные, и с каждой осенью они, отработав свое и переправив питательные вещества в корневища, отмирают. Но растение не погибает. Надежно упрятанные под землей корневища, на время приостановив свой рост, чутко прислушиваются к тому, что происходит наверху, чтобы не пропустить приход новой весны и первыми выбросить из-под земли крепкие сочные спороносные побеги с удивительными стробилами, в которых рождаются споры. Первым просыпается хвощ полевой. Его толстые желтовато-розовые побеги растут стремительно, не тратя силы на ветвление, и, пока не поднялись другие травы, принимают на себя весь солнечный свет и тепло. Наконец они останавливаются в росте, ось стробила вытягивается, плотно сомкнутые шестигранные щитки, прикрывающие спорангии, расходятся, и споры высыпаются.

Теперь спороносный побег отомрет, а на смену ему поднимутся вегетативные – тонкие, нежные, ветвистые, и все лето они будут работать, запасая питательные вещества в корневищах, чтобы опять весной раньше всех произвести на свет свои драгоценные споры. Чуть позже, но тоже ранней весной, появляются неветвящиеся спороносные побеги у хвощей лесного и лугового, но уже вместе с вегетативными, от которых они хорошо отличаются по цвету и строению. А вот у хвощей болотного и приречного они совсем одинаковые, разве что на конце спороносных вскоре появятся стробилы. Споры хвоща – крошечные пылинки, почти не различимые глазом – устроены чрезвычайно сложно и хитроумно. Они снабжены специальными живыми пружинами – элатерами, посредством усиленных движений которых и происходит освобождение спор из спорангиев.

Попав на теплую влажную землю, споры прорастают, а дальше всё по заложенной в генах программе: гаметофит сначала однополый с женскими яйцеклетками в архегониях или мужскими сперматозоидами в антеридиях, а уж если оплодотворения не произошло, то в дальнейшем гаметофит станет обоеполым – ведь все возможности должны быть использованы! А чтобы подстраховаться еще надежнее, споры путешествуют клубком, и все благодаря тем же элатерам, перепутавшимся между собой, так что в одном месте возникает несколько гаметофитов. Очень сложное строение имеют и сперматозоиды. Их спирально перекрученное тельце снабжено множеством жгутиков, которые помимо волнообразных движений описывают еще и конусовидную поверхность, – и все это в капельно-жидкой среде придает сперматозоиду необыкновенную мобильность и маневренность.

Но вот усилия увенчались успехом, и произошло столь желанное оплодотворение. Что же дальше? А дальше тоже всё пред-усмотрено вековечным генетическим кодом: предзародыш – зародыш – проросток – первичный побег – второй – третий – и вот уже целая разветвленная система подземных корневищ, корней и зеленые надземные побеги, внимающие солнцу и теплу.

Заглянем теперь под землю и внимательно рассмотрим хитросплетения корневищ.

Самую длинную цепочку образуют толстые членистые горизонтальные корневища. Вертикально вверх от их узлов отходят более тонкие корневища с зачатками листовых поясков и мутовчато расходящимися корешками или ответвлениями еще более тонких корневищ следующего порядка. Тонкие, не имеющие определенного направления корешки довольно многочисленны, но есть и толстые, не более одного от узла, направленные строго вниз. Часто они достигают большой длины (2 м и более) и уходят глубоко в поисках надежного водоносного горизонта. Одновременно корни и корневища обеспечены значительными воздухоносными полостями, что исключает дискомфорт даже в местах переувлажненных и заболоченных. Нередко междоузлия превращаются в гирлянды запасающих клубеньков, заполненных крахмалом. Так вот из каких запасников получают питание весенние спороносные побеги, так стремительно выбрасывающие кверху свои стробилы со спорангиями! Самые старые участки корневищ постепенно отмирают, тем самым обеспечивая самостоятельное существование многочисленным растениям от одного клона. Так происходит вегетативное размножение хвощей.

Зимующие почки на корневищах закладываются под защитой влагалищ, но реализуются в новые горизонтальные и вертикальные корневища, выбрасывающие побег вверх, далеко не все; многие так и остаются спящими.

Все перечисленные признаки характеризуют хвощи как очень приспособленную для разных жизненных условий группу растений. Еще раз обратимся к сказанному.

С одной стороны многие признаки свидетельствуют о ксероморфизме растений: листья редуци-рованы и превращены в маленькие чешуйки; устьица переместились в глубокие бороздки на стебле и сложены четырьмя клетками в 2 этажа, так что верхние прикрывают и страхуют в работе нижние; корни уходят в самые глубокие и надежные водоносные горизонты; в теле растения множество водозапасающих полостей; в тканях в большом количестве присутствует кремнезем, помогающий не потерять форму в засушливое время, а на открытых местах обитания растение становится низкорослым, приземистым. С другой стороны многие признаки у тех же растений ставят их в один ряд с гигрофитами: гидатоды на влагалищах тех же самых редуцированных листьев; в теле воздухоносные полости, возникающие на месте разрушающихся водопроводящих сосудов, или замещающие водоносные полости; наличие значительной части корневищ в верхних горизонтах почвы и способность переносить сильное закисление почвы. Все эти признаки в различной комбинации, с преобладанием тех или иных, делают хвощи очень жизнестойкими. И это неудивительно: ведь род выстоял на земле миллиарды лет, и за это время какие только потрясения ни пришлось ему пережить! Правда, были времена, когда гигантские древовидные хвощи образовывали огромные леса и рощи, но те эпохи прошли, и на смену древним лесам из хвощевых и папоротникообразных пришли голосеменные, многие из которых дожили до наших дней. Ну что ж, выживают сильнейшие. А сила может быть не только в высокой специализации, но и в пластичности, позволяющей вынести все невзгоды.

Хвощ лесной

Хвощи находят довольно широкое применение в быту и хозяйстве людей. Молодые весенние побеги, хрустящие, сочные и сладковатые, мы с ребятами школьного интерната, отрезанного распутицей от их родных сел, с удовольствием ели, пополняя свой рацион этим лакомством, когда после уроков выбегали на теплый косогор. Там, в глубинке Кемеровской области, в довольно голодные 1950-е годы старожилы и знающие люди многие из весенних трав использовали в пищу, набираясь от природы сил и здоровья. Когда мои ребята прочли в энциклопедии, что хвощ используется в пищу беднейшим населением Азии, они очень обиделись. Молодой хвощ представляет собой довольно ценный корм для коров и лошадей. Позже загрубевшие побеги животные уже старательно обходят и не только в силу их жесткости, но и потому, что в них накапливаются вредные и ядовитые вещества. А хвощ, попавший в большом количестве в сено, может вызвать даже отравление скота. Зато многие хвощи успешно используется в народной и официальной медицине в качестве мочегонного, противосклеротического и дезинфицирующего средства, а хвощ полевой входит у нас в Государственную фармакопею. Благодаря накапливающемуся в тканях кремнезему растения приобретают жесткость и успешно заменяют наждачную бумагу для чистки требующих того поверхностей, в частности металлических.

Так, шаг за шагом соприкасаясь с тайнами жизни растений, мы проникаемся великой мудростью природы, отдавая дань ее изобретательности на бесконечном пути Жизни.

Фото М.А. Бариновой

Добавить комментарий Отменить ответ

Для отправки комментария вам необходимо авторизоваться.

Хвощ (Equisetum) – это своеобразное растение с членистыми стеблями и мутовчато расположенными на узлах стебля мелкими листьями, основания которых срастаются в кольцо, а верхушки имеют форму узких острых зубцов. Подземный стебель или корневище укореняется в узлах и дает осенью особые запасные органы в виде клубней. Он тянется в почве более или менее горизонтально и дает от себя вверх вертикальные простые или ветвистые стебли. Ветви располагаются, как и листья; нередки формы, у которых чуть ли не каждый узел дает венец боковых веточек. Ветви эти зелены и являются главным органом ассимиляции, так как листья слишком малы и почти лишены хлорофилла. Спорофиллы резко отличаются от трофофиллов и собраны на конце стебля в плотный колосок. Различают хвощи, зимующие с вечнозелеными стеблями; весенние, с разделением на спороносные побеги, погибающие после того, как споры рассеяны, и хлорофиллоносные, которые отмирают осенью; наконец, летние хвощи, дающие спороносные ко тоски на концах зеленых стеблей. Все споры, хвоща совершенно одинаковы, но вырастающие из них заростки раздельнополы. В кожице хвощей много кремнезема.

Листья хвоща

Положим ветку хвоща, лучше взять самый обыкновенный Equisetum arvense, на столе и острым ножом или скальпелем срежем лист, подведя нож между листом и стеблем. Мы получим лист целиком и кусок эпидермиса. Верхушка листа состоит из прозенхимных, лишенных хлорофилла, толстостенных элементов. Узкие концы их закруглены. Несколько ниже оболочка становится неровной, с ее поверхности выступают бугры различной формы, пропитанные кремнеземом. Края клеток становятся извилистыми, и они явно принимают характер клеток эпидермиса. Здесь основания листьев срастаются вместе в кольцо, окружающее стебель, а еще ниже сливаются со стеблем, при чем продолжение единственной жилки каждого листа образует продольное ребро или киль, отделенный от соседних таких же килей глубокими ложбинками. На эпидермисе бросаются в глаза округлые пятна устьиц. У полевого хвоща они лежат на одном уровне с клетками эпидермиса. Каждое устьице состоит из двух более крупных защитных клеток и двух замыкающих, расположенных несколько под ними. Обращают на себя внимание ребристые линии, лучисто расходящиеся от края устьичной щели к краям замыкающих клеток.

Лучшим материалом для этого препарата будут листья тонких боковых веточек, так как они ничем не пропитаны и потому прозрачны; листья главного стебля, наоборот, побуревшие или почерневшие, плохи.

Поперечный разрез хвоща полевого, Equisetum arvense

При наружном осмотре стебля видно, что его цилиндрическая форма с продольными, строго параллельными ребрами, между которыми залегают глубокие ложбинки. Ребра шероховатые благодаря уже упоминавшимся выростам оболочки клеток эпидермиса, пропитанном кремнеземом. Ребер всегда столько, сколько листьев в мутовке ближайшего верхнего узла. Если осторожно разрывать междоузлие стебля, то ребра вместе с частью внутренних тканей отстают в виде футляра, обнажая беловатый внутренний цилиндр; в общем, все это напоминает осевой цилиндр корня и кору его; напомним, что в корне осевой цилиндр отделяется от коры особой тканью, называемой эндо-дермисом.

На поперечном разрезе за эпидермисом с его выростами на ребрах следуют колленхимные тялси, затем зеленая основная ткань, среди которой против середины каждой из ложбинок крупный воздушный ход. Далее следует кольцо эндодермиса, за ним кольцо перицикла, затем паренхима с правильно расположенными против ребер проводящими пучками и, наконец, центральный очень крупный воздушный ход. Проводящие пучки состоят из округлого участка флоэмы, обращенного к перициклу, двух узких полосок ксилемы, примыкающих к флоэме с боков, в то время как с внутренней стороны к ней близко подходит воздушный ход. Пучки расположены как раз против ребер, и воздушный ход пучка называется в иностранной литературе каринальным, т. е. килевым.

У других видов хвоща строение стебля имеет свои особенности. Так, у водяного хвоща — Equisetum heleocharis Ehrh — особая эндодерма имеется вокруг каждого пучка. У зимнего хвоща — Е. hiemale L., — есть еще внутренняя эндодерма, идущая с внутренней стороны всего кольца проводящих пучков, отдельные же пучки своей эндодермы не имеют.

Внешний вид спороносного колоска полевого хвоща, спорангии и споры

Спороносные колоски располагаются на концах стеблей и состоят из общей оси и спорофиллов. Спорофиллы располагаются плотными чередующимися кольцами. Чередование состоит в том, что спорофиллы каждого кольца расположены против промежутков между спорофиллами соседних колец. Никаких других листовых органов, кроме спорофиллов, в составе колосков нет. Сами спорофиллы зонтикообразны, состоят из ножки, отходящей перпендикулярно от центральной оси, и плоской шестигранной пластинки, прикрепленной к своей серединой. Спорангии расположены с нижней стороны пластинки, сообразно сторонам шестигранника. Под самым колосом сидят 1-2 круга редуцированных листочков.

Так как спороносный орган хвощей сильно отличается от листа формою своею и строением, то многие авторы предпочитают называть его не спорофиллом, а спорангиофором, считая его особым органом, который стоит наравне с листом и со стеблем.

Вырвем пинцетом один такой спорофилл и рассмотрим его на предметном стекле при самом малом увеличении. Зарисуем ножку и пластинку, а также мешковидные прямые спорангии, растрескивающиеся продольною щелью.

После этого рассмотрим высыпающиеся из зрелых спорангиев споры. Если рассматривать сухие споры, лежащие на предметном стекле без покровного, и осторожно дышать на них, то можно увидать странную картину. Шарообразная спора как бы приподымается на четырех тоненьких ножках и шагает. Рассматривая эти споры в капле воды под покровным стеклом, мы увидим, что часть спор окружена какой то спиральной лентой с расширенными концами, а часть отделяет от себя в стороны четыре волнистых ленточки с расширенными концами. Оболочка споры двойная, у более же молодых спор тройная, при чем самая внутренняя «эндоспорий» желтоватая, средняя «экзоспорий» голубоватая, а наружная «эписпорий» бесцветна. Эписпорий сначала плотно прилегает к экзоспорию, затем отслаивается и только в одной точке остается прикрепленным к нему, еще позднее эписпорий дифференцируется на четыре спирально расположенных ленточки утолщения, разделенных полосками неутолщенной стенки. Наконец, тонкие его части резорбируются, а утолщенные превращаются в четыре так называемых «элатеры». Последние в сухую погоду развертываются, а в сырую свертываются вокруг споры. Сплетаясь элатерами, споры соединяются в клубки, которые и разносятся ветром.

Поперечный разрез спороносного колоска хвоща

Ранней весной собирают молодые колоски хвоща, из которых споры еще не начали высыпаться, фиксируют их спиртом. Разрез проводят бритвою, по возможности, через середины спорофиллов одного кольца.

При слабом увеличении рассмотрим поперечное сечение главной оси, мало отличающееся от поперечного сечения зеленого стебля; затем продольные сечения ножек спорофиллов, поперечное — их пластинок и, наконец, стенки спорангиев. Последние залагаются, как у суспорангиатных папоротников, из нескольких рядов клеток и, позднее, внутренние клетки расплываются, а наружный слой вырабатывает в оболочках клеток спиральные утолщения, благодаря которым вся стенка становится узорчатой.

Заростки хвоща

Если весной посеять свежесобранные споры хвоща на комок черной лесной почвы, на кусок торфа или на питательную желатину в пробирке, то через 2-3 дня они прорастут. Так как споры хвощей быстро теряют всхожесть, то лучше всего даже и самый посев производить прямо в поле с растущего растения, при этом избегнем и засорения культуры спорами плесеней и водорослями, что очень важно для успешного развития заростков. О этою же целью следует почву или торф, на которых ведется культура, предварительно прокипятить.

Темно-зеленые споры хвощей все одинаковы, но заростки, вырастающие из них, не одинаковы. При более сильном питании, при умеренном затенении и при достаточной влажности, образуются заростки с архегониями; при меньшем питании, при более сильном освещении и при меньшей влажности — заростки с антеридиями.

Прорастание нередко происходит уже в первые сутки, так как уже через 10-12 часов внутри споры появляется перегородка, отделяющая небольшой сегмент, из которого вскоре образуется первый ризоид. Зеленая клетка делится после этого еще несколько раз как продольно, так и поперечно. Форма молодых заростков разнообразна, но почти всегда лапчатая. Ткань почти на всем протяжении заростка однослойная. Мужские заростки мельче, уже и менее разветвлены. В культурах они появляются быстрее и обильнее, чем женские. Если высеяно несколько культур, то лучше держать одни из них на свету, другие в тени, чтобы получить заростки обоего пола.

Средняя часть женского заростка сильно утолщена, и архегонии расположены именно на ней. Брюшко архегония совершенно погружено в ткань, а шейка с ее каналом выдается наружу. Клетки, обрамляющие устье канала, крупнее других и изогнуты почти под прямым углом, образуя расходящиеся лопасти.

В старых культурах со смешанным составом заростков можно ознакомиться и с зародышем, находящимся еще в полости архегония. Точка роста будущего стебля обращена в сторожу шейки и окружена зачатками первых листьев. Зачаток корня занимает место против зачатка стебля, но он мало выделяется.

Антеридии почти шаровидные, помещаются по краям заростка, причем и они значительной своей частью погружены в ткань заростка. Антерозоиды несут на переднем конце своем спиральный завиток, к которому прикреплены многочисленные реснички.

Оцените статью
Обзортека
Добавить комментарий