Расположение листьев у хвоща полевого

Обновлено: 07.07.2024

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.

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.

Хвощи - многолетние споровые корневищные растения, с зелеными стеблями, ветвями и чешуйчатыми листьями. Современные хвощи - травянистые растения, в прошлом имели большее разнообразие: встречались древовидные формы до 20 м высотой. Наряду с древними плауновидными в карбон (каменноугольный период) участвовали в образовании каменного угля.

Как и плауны, хвощи поселяются в увлажненных местах: по берегам водоемов, на лугах, лесных опушках. Закисленные почвы - излюбленное место обитания хвощей.

Характеристику хвощам будем давать на основе типичного представителя - хвоща полевого.

Строение хвоща полевого

Хвощ полевой имеет членистое строение, мелкие чешуйчатые листья собраны в мутовки по 6-12 листьев. Эпидермис стебля гладкий, оболочки клеток содержат кремнезем - SiO₂, что придает стеблю прочность, делает его несъедобными для скота, многих диких животных.

Подземная часть растения включает сильно разветвленное корневище, по площади до 8м 2 , от которого вглубь почвы отходят придаточные корни. У хвоща полевого отдельные боковые ветви корневища могут видоизменяться в клубни, запасающие питательные вещества. Клубни также принимают участие в процессах вегетативного (бесполого) размножения. Вегетативные побеги появляются весной позже спороносных, и отвечают главным образом за питание, рост и развитие растения. Фотосинтез происходит в стебле растения.

Весной первыми у хвоща полевого появляются спороносные побеги, заканчивающиеся спороносными колосками. Стебель у них коричневого цвета, хлорофилл отсутствует. Спороносный побег отвечает за половое размножение. Перпендикулярно оси колоска к нему крепятся органы спороношения - спорангиофоры, под которыми лежат 6-10 спорангиев. Спороносный побег отмирает после спороношения.

Спороносный побег отличается от вегетативного главным образом наличием стробила. Стробил - видоизмененный укороченный побег, служащий для размножения некоторых высших растений: хвощей, плаунов, голосеменных. Несет специализированные листья спорофиллы, на которых формируются спорангии. Спорофилл (от греч. sporá - семя и phýllon - лист) - видоизмененный лист споровых растений, на котором развиваются органы бесполого размножения - спорангии.

Жизненный цикл хвощей

В жизненном цикле хвощей, как и папоротников, доминирует спорофит. Начнем рассматривать цикл с момента прорастания споры (n). Споры высыпаются из спорангиев, во влажной среде прорастают в заросток - гаметофит (n), который крепится к почве ризоидами. Образующиеся из спор гаметофиты раздельнополы, на одних развиваются антеридии (мужские половые органы), на других архегонии (женские половые органы). В антеридиях (n) формируются сперматозоиды, в архегониях (n) - яйцеклетки.

Во влажной среде подвижный сперматозоид (n) достигает яйцеклетки (n) в архегонии, сливается с ней, образуя зиготу (2n). Из зиготы развивается спорофит (2n), у которого на спорофилле в спорангии материнские клетки (2n) делятся мейозом, в результате образуются споры (n).

Значение хвощей

Хвощи имеют медицинское значение, их используют в качестве мочегонных и кровеостанавливающих средств. Несмотря на твердость стебля, вследствие высокого содержание кремнезема, хвощом питаются олени. Не вызывает сомнений, что хвощ является звеном в цепи питания (продуцентом). Весенние побеги употребляют в пищу в свежем и вареном виде, из них делают соусы, начинки для пирога.

Мы с вами, ботаники, безусловно восхищаемся хвощом! Но вот садоводы от него совсем не в восторге. Хвощ считается одним из злостных сорняков в огороде, трудно выводимым и доставляющим массу хлопот. Хвощ селится на закисленной почве, поэтому помимо перекапывания, садоводы применяют известкование - внесение в почву карбонатов кальция CaCO₃ и магния MgCO₃, а также оксидов - CaO и MgO и гидроксида кальция - Ca(OH)₂ с целью снижения кислотности почвы. Почва со сниженной кислотностью нравится хвощу гораздо меньше, и он перестает заводиться на огороде ;)

Данная статья написана Беллевичем Юрием Сергеевичем и является его интеллектуальной собственностью. Копирование, распространение (в том числе путем копирования на другие сайты и ресурсы в Интернете) или любое иное использование информации и объектов без предварительного согласия правообладателя преследуется по закону. Для получения материалов статьи и разрешения их использования, обратитесь, пожалуйста, к Беллевичу Юрию.

Общая характеристика, особенности строения, размножение. В далеком прошлом хвощевидные растения отличались большим разнообразием. Среди вымерших видов хвощей были и травянистые растения, и деревья.

В современной флоре сохранилось 30-35 видов хвощей. Это только многолетние травы с жесткими стеблями высотой до 1 м. На их побегах хорошо различается множество узлов и междоузлий. Растут они на полях, целине, в лесах, на берегах рек.

Особенно широко распространен полевой хвощ (рис. 1) — многолетнее травянистое растение с высоким стеблем. Стебли разветвленные, с мощным корневищем, на котором развиваются придаточные корни. Надземные побеги у хвощей бывают двух видов: весенние (генеративные) и летние (вегетативные). Весенние стебли высотой до 20 см появляются из зимующих на подземных побегах почек. Они совершенно не содержат хлорофилла. Неразветвленные чешуйчатые листья коричневого цвета располагаются на стебле мутовчато. На концах побегов имеются колоски, в которых развиваются споры. После созревания спор весенние побеги засыхают.

Рис.1 Строение полевого хвоща 1 — весенний (спороносный) побег; 2 — летний (вегетативный) побег; 3 — спороносный колосок (стробил); 4 — мутовка чешуевидных листьев.

Летние зеленые побеги содержат хлорофилл. Боковые ветви у них располагаются мутовчато. Листьев на летних побегах нет, поэтому фотосинтез осуществляется в них самих. Весенние побеги выполняют функцию размножения, а летние побеги — роста. Запасные питательные вещества накапливаются в клубнях, которые являются органом вегетативного размножения. Стебель хвоща многогранный. Он покрыт тонкой оболочкой, состоящих из бесцветных клеток.

Рост хвощей, как у злаков, напоминает раздвижение подзорной трубы. За это хвощи называют членистостебельными растениями.

Размножение хвощей. Хвощи, подобно плаунам, размножаются вегетативным, бесполым и половым путями. Вегетативное размножение осуществляется посредством подземных побегов (клубней), бесполое — спорами. В спорангиях спороносных колосков созревают многочисленные споры. Когда оболочка спорангиев лопается, споры рассеиваются по поверхности почвы. Споры одинаковы по размеру, но их различна. Из одних спор развиваются мужские, из других — женские заростки. Эти заростки — половое поколение хвощей. В заростках и происходит образование гамет. В мужском заростке развиваются мужские половые клетки, а в женском — женские. При слиянии женской гаметы (яйцеклетка) с мужской (многожгутиковый сперматозоид) образуется зигота, из зиготы — зародыш, из зародыша развивается новое растение хвоща.

Значение хвощей. Хвощи являются сорняками пастбищ и полей, но они предотвращают эрозию почвы. Некоторые из них ядовиты, а полевой хвощ относится к лекарственным растениям. Он издавна применяется в народной медицине против отеков при нарушениях кровообращения и как мочегонное средство. В качестве лекарственного сырья собирают и высушивают зеленые побеги. Осенью и зимой хвощ служит кормом для оленей и кабанов.

Хвощевидные — влаголюбивые растения. Особенно широко распространен полевой хвощ — многолетнее травянистое растение с высоким жестким стеблем. Стебли разветвленные, с хорошо развитой корневой системой. Надземные побеги у хвощей бывают двух видов: весенние и летние. Весенние спороносные побеги выполняют функцию размножения, а летние вегетативные побеги — роста. Некоторые виды хвощей являются ядовитыми. Полевой хвощ относится к лекарственным растениям, и в то же время — это трудно искоренимый сорняк.

В те времена, когда в лесах росли огромные папоротники, также росли гигантские древовидные хвощи и плауны. Эти растения также участвовали в образовании каменного угля.

Весенние побеги появляются ранней весной и используют накопленные в корневище питательные вещества. Их стебель имеет коричневый цвет, потому что в нём нет хлорофилла. Стебли имеют членистое строение, каждый фрагмент которого завершает мутовка чешуйчатых листьев. Весной на верхушках побегов появляются похожие на колоски образования — спорангии , в которых развиваются споры . Когда споры созревают и высыпаются, весенние побеги отмирают.

Летние побеги вырастают летом и зеленеют до осени. У них зелёный членистый стебель, в котором осуществляется фотосинтез. Листья чешуйчатые без хлорофилла.

Стебель хвоща грубый и острый, так как содержит кремний. В прежние времена его использовали для чистки посуды.

Хвощ полевой представляет собой многолетнее травянистое споровое растение, по внешнему виду напоминающее елочку. В медицине он получил широкое распространение благодаря своим противовоспалительным и диуретическим свойствам.

Обыкновенный, конский хвост, другие названия и семейство на латыни

Хвощ полевой или обыкновенный от латинского – Equisetum arvense L. Растение относится к семейству Хвощовые. Самые распространенные названия:

пупыш;
хвошник;
конский хвост;
лускавец;
сморчок;
пестовник;
пестик;
сосенник;
толкачик;
ужовник;
хвойка;
земляной орех;
сохатина трава;
падиволос;
воща.

Среда обитания: на каких почвах и где растет трава?

Хвощ обыкновенный предпочитает расти и развиваться на кислых грунтах с повышенной влажностью, там он чувствует себя просто великолепно.

На территории России встретить земляной орех можно практически повсеместно, кроме зон Крайнего Севера, полупустынь и пустынь.

Конский хвост активно растет в смешанных, еловых и светлохвойных лесах, а также на лугах. Естественной средой обитания неприхотливого хвоща выступают огороды, поля, песчаные карьеры и обочины дорог.

Ботаническое описание и строение на фото

Многолетнее травянистое растение с ползучим, черно-бурым корневищем может достигать до 50 см в высоту.

Листовые зубцы срастаются в мутовки (до 12–16 штук в каждой), при этом они свободные не соединившиеся до самого верха.
Листья редуцированные, носят название влагалища, имеют цилиндрическую форму.
Стробил – видоизмененный укороченный тип побега, служащий для размножения. Это практически цилиндрические колоски по 3 см в длину.
Генеративные побеги не ветвистые, обычно розового или бурого цвета, с листовыми треугольными зубцами без прозрачного окаймления. Они развиваются весной, а после созревания спор отмирают. В отдельных случаях эти стебли изменяют окрас на зеленый и трансформируются в боковые веточки.
Вегетативные ребристые побеги зеленого цвета развиваются на хвоще в начале лета. Обычно они прямостоячие, полые, заканчиваются пикообразной вершинкой. В длину стебли достигают 10–50 см.
Корневая система ползучая с короткими клубневидными разветвлениями, участвующими в вегетативном размножении.

Цветков у хвоща нет, как и у всех папоротникообразных.

Жизненный цикл, размножение и где образуются споры?

Хвощ обыкновенный характеризуется жизненным циклом с чередованием поколений: бесполого и полового. На концах весенних генеративных побегов образуются спорофиты, оснащенные стержнем и мутовками спорангиофоров (6-угольные щитки). Под каждым из них располагаются до 10 спорангиев со спорами. Со временем плотно сидящие щитки открываются и споры рассеиваются, прорастая во влажной среде.

Также хвощи размножаются вегетативно, при участии корня, образуя при этом обширные заросли. Со временем старые участки отмирают, а материнское растение распадается на клоны.

2 способа размножения конского хвоста:

Лекарственные свойства

Трава хвоща полевого в большом количестве содержит кремниевую кислоту, сапонины и флавоноиды. Поэтому настой на ее основе оказывает диуретическое и противовоспалительное воздействие на организм, проявляющееся уже с первого дня курса лечения. Также трава полезна при борьбе с дерматологическими проблемами, при различных заболеваниях соединительной ткани и кровеносной системы.

Больше информации о полезных свойствах растения найдете в этой статье.

Как выглядит, чтобы заготовить на зиму самостоятельно?

В лечебных целях обычно используют надземную часть растения, заготовка которой осуществляется в летний период. Для этого подходят вегетативные стебли. Срезанное сырье сушат, разложив его тонким слоем (не более 7 см) на тканном материале или бумаге, в помещениях с хорошей циркуляцией воздуха.

О том, как выглядит хвощ полевой и как отличить его от ядовитых видов, а также как принимать в качестве чая и отвара читайте здесь.

Полезное видео

На видео подробно рассказано о размножении растения:

Многолетнее травянистое растение можно встретить практически повсеместно. О лечебных свойствах хвоща обыкновенного известно с давних времен. Применяется и в народной, и в официальной медицине.

Читайте также: