1. Где в природе можно встретить хвощи?
Хвощи можно встретить в болотистых местах, вдоль ручьёв, во влажных лесах и на лугах с кислыми почвами.
Хвощи можно встретить в болотистых местах, вдоль ручьёв, во влажных лесах и на лугах с кислыми почвами.
Основным вегетативным органом, который хвощи используют для фотосинтеза, является стебель (летний побег).
Спорофит (бесполое поколение): Представлен зелёными надземными побегами (летними) и корневищем (преобладающее поколение).
Гаметофит (половое поколение): Представлен мелким зелёным заростком (пластинкой), развивающимся из споры.
Бесполое размножение хвощей происходит с помощью спор, которые образуются в спорангиях на спороносных колосках весенних побегов.
Органы полового размножения (антеридии и архегонии) формируются на заростке (гаметофите), который развивается из споры на почве.
Вода нужна на этапе оплодотворения, чтобы сперматозоиды (мужские гаметы) могли передвигаться к яйцеклетке (в архегонии).
Признаки хвощей, позволяющие отнести их к высшим споровым растениям:
Наличие тканей и органов (стебель, листья, корень, проводящая система).
Размножение с помощью спор.
Наличие в жизненном цикле чередования полового (гаметофит) и бесполого (спорофит) поколений.
Стебель: Представлен двумя типами побегов: весенний (короткий, розовато-бурый, спороносный, без хлорофилла) и летний (зелёный, ветвистый, фотосинтезирующий). Оба побега членистые и жесткие (содержат кремнезём).
Листья: Мелкие, редуцированные, имеют вид плёнчатых зубцов, расположенных мутовками на узлах стебля.
Корневище: Мощное, подземное, сильно развитое, на его узлах формируются придаточные корни и клубеньки для запаса питательных веществ.
| Признак | Весенний побег | Летний побег |
|---|---|---|
| Цвет | Розовато-бурый, бесцветный (не зелёный). | Зелёный. |
| Наличие колоска | Присутствует (спороносный колосок на верхушке). | Отсутствует. |
| Функция | Размножение (образование и рассеивание спор). | Питание (фотосинтез) и вегетация. |
| Длительность жизни | Появляется рано весной и отмирает после рассеивания спор. | Появляется летом и живёт до осени. |
| Ветвление | Как правило, не ветвится или ветвится слабо. | Сильно ветвится (мутовчатое расположение веток). |
Сравнение хвоща и плауна
| Отличительная черта | Хвощ (Отдел Хвощевидные) | Плаун (Отдел Плауновидные) |
|---|---|---|
| Строение стебля | Членистый, с чётко выраженными узлами и междоузлиями; содержит кремнезём (жёсткий). | Нечленистый (нет видимых узлов); характерно дихотомическое (вилообразное) ветвление. |
| Листья | Мелкие, редуцированные, срастаются в трубку (мутовчатое расположение). | Мелкие, чешуевидные, расположены спирально или супротивно, не срастаются. |
| Органы размножения | Спороносный колосок появляется на специальном весеннем (бесхлорофилльном) побеге. | Спороносный колосок расположен на конце обычного зелёного побега. |
| Особые признаки | Есть корневищные клубеньки для запаса веществ. | Ползучий стебель (спорофит) преобладает над всеми частями. |
Хвощ является индикатором кислой почвы, потому что он предпочитает расти в таких условиях. При его массовом появлении на полях агрономы начинают известковать (добавлять известь), чтобы снизить кислотность почвы, сделав её более пригодной для выращивания культурных растений.
Хвощи практически не поедаются травоядными животными, потому что в их клетках накапливается большое количество кремнезёма (кремниевой кислоты). Кремнезём придаёт стеблям жёсткость и абразивность, делая их трудноперевариваемыми и непривлекательными для питания.
Хвощ полевой считается трудноискоренимым сорняком, потому что он обладает мощным, глубоко залегающим корневищем с клубеньками, в которых запасаются питательные вещества. При прополке надземный побег легко удаляется, но корневище остаётся живым и даёт новые побеги.
Это явление объясняется изменениями климата и конкуренцией в ходе эволюции:
Древние условия: Более 300 млн лет назад (каменноугольный период) климат был тёплым и влажным, что благоприятствовало росту древовидных форм (каламитов).
Эволюционные изменения: Изменение климата на более сухой и холодный стало неблагоприятным для древовидных форм, ограничивая их рост.
Конкуренция: Появление более высокоорганизованных и эффективных семенных растений (голосеменных, а затем цветковых) привело к вытеснению гигантских споровых растений. Современные хвощи выжили, редуцировавшись до травянистых форм, способных быстро размножаться и выживать на кислых почвах.
Плауны встречаются преимущественно в еловых лесах, потому что они являются теневыносливыми, вечнозелёными растениями, которые могут расти в условиях повышенной влажности и кислой почвы, характерных для ельников.
Хвощи встречаются на полях, в смешанных лесах или около водоёмов, потому что они предпочитают открытые, хорошо освещённые участки и кислые, заболоченные или влажные почвы, что характерно для лугов, полей и прибрежных зон.