8.3.1.6.1 Класс Хвощовые – Eqisetopsida

Хвощи – многолетние травы с узловатым (членистым) стеблем и сильно разветвленным, часто глубоко расположенным в почве корневищем. Стебли имеют чешуевидные бурые листья, сросшиеся в трубочку, и мутовчатое ветвление. Основание каждого междоузлия охватывает листовое влагалище. Его листочки защищают зону вставочной меристемы. По ним можно определить вид хвоща. На внутренней поверхности их, а иногда и влагалища располагаются водные устьица. Они отличаются от обычных вентиляционных. В замыкающих клетках нет хлоропластов, а стенки одинаковой толщины. Они всегда открытые. Вода, поступающая по трахеидам жилок через мелкоклеточную паренхиму, попадает к ним и выделяется наружу.

В узлах корневища хвощей образуются клубеньки, богатые крахмалом.

У хвощей наблюдается чередование поколений с преобладанием бесполого. Половое поколение сильно редуцировано и представлено зеленым маленьким заростком (несколько мм). Цикл развития хвоща полевого показан на рисунке 31.

У большинства хвощей из спор образуются раздельнополые заростки (мужские и женские), но у некоторых (хвощ полевой) женские гаметофиты могут стать обоеполыми. Таким образом, у хвощей встречается три типа гаметофитов. В архегониях образуется яйцеклетка. В антеридиях образуются многожгутиковые сперматозоиды. После оплодотворения зигота переходит в покой, а затем образует спорофит.

У некоторых хвощей – два типа побегов: вертикальные бесцветные спороносные - появляются весной и зеленые вегетативные – летом. У большинства спороносные колоски расположены на верхушках зеленых побегов.

Хвощи распространены на всех континентах в местах с избыточным увлажнением по берегам водоемов, в низинных болотах и в сырых лесах.

Чаще всего встречается хвощ полевой (Equisetum arvense), у него спороносные побеги появляются ранней весной – они толще зеленых и после спороношения отмирают. Позже из того же корневища развиваются зеленые вегетативные побеги. В лесной зоне он – трудноискореняемый сорняк.

Рисунок 31 – Жизненный цикл хвоща полевого - Equisetum arvense

А-спорофит:1-клубеньки, 2-хлорофилоносный стебель, 3-спороносный стебель со спороносным колоском, 4-щиток (видоизмененный споролистик) со спорангиями, 5-редукционное деление спорогенных клеток и образование спор.

Б-гаметофит:6-споры с элотерами, 7- женский заросток с архегониями, 8-мужской заросток с антеридиями, 9- архегоний с яйцеклеткой,

10-сперматозоид,

11-оплодотворение и образование зиготы.

В-спорофит:12—зигота, 13-прорастание зиготы и образование проростка,

14-проросток.

У хвоща лугового (E. pratense) боковые побеги не ветвятся, у хвоща лесного (E. sуlvaticum) – ветвящиеся. У тех и других спороносные побеги со стробилами появляются одновременно с вегетативными. Но затем они зеленеют и после спороношения и засыхания стробилов продолжают функционировать как вегетативные. Хвощ лесной распространен в ельниках.

У хвоща болотного (E. рalustre) и речного (E. fluviatile) спороносные побеги вначале трудно отличить от вегетативных ( оба зеленые), но затем на одних появляются стробилы, то есть формируется сначала один тип побегов.

У хвоща зимующего (E.hyemale), который встречается чаще в сосновых и смешанных лесах, стебли могут существовать несколько лет, у всех остальных в умеренной полосе они на зиму отмирают.

Среди хвощей имеются ядовитые для домашнего скота: хвощ болотный (E. palustre), хвощ дубравный (E. nemorosum), хвощ речной (E. fluviatile).

Практическое использование хвощей невелико: молодые вегетативные побеги применяют в медицине как кровоостанавливающее и мочегонное средство, спороносные побеги и крахмальные клубеньки употребляют в пищу.