Х. річковий – E. fluviatile

Х. лучний – E. pratense

 

Для відділу Хвощеподібні характерні пагони, складені з чітко виражених члеників – міжвузлів і вузлів з кільчасто розміщеними листками. Цією рисою нині існуючі хвощі та їх викопні родичі різко відрізняються від решти безнасінних вищих рослин. Відділ становить лінію еволюції членистостеблових форм, що виникли і розвинулися з риніофітів. Листки дрібні, ланцетні, лускуваті, зрослися (у сучасних форм) у трубчасті порожнисті піхви. Оскільки листки в усіх хвощів дуже редуковані, функцію асиміляції виконують стебла, в яких під епідермісом є добре розвинута хлорофілоносна тканина.

До хвощеподібних належать як трав’янисті рослини (нині існуючі та вимерлі) зі стеблом завдовжки від кількох сантиметрів до кількох метрів, так і деревоподібні (всі вимерлі), які досягали 15 м заввишки і більше ніж 0,5 м у діаметрі (Додаток Г). Мають добре розвинуті підземні кореневища (з додатковими коренями та бульбами), від яких відходять надземні прямостоячі стебла, прості або (частіше) кільчасто-розгалужені.

Хвощі – це багаторічні рівноспорові рослини з одного сучасного роду Хвощ (Equisetum), який має 20-29 видів, поширених майже по всій земній кулі, крім Австралії і Нової Зеландії, та викопного роду Еквізетітес (Equisetites). У флорі України є дев’ять видів хвощів. Латинську назву роду дав Пліній Старший за подібність пагонів хвоща до кінського хвоста (лат. equus - кінь, saeta, seta – щетина, волос).

Анатомічна будова хвощів має характерні особливості. Зовні стебло вкрите епідермісом, складеним із витягнутих клітин з дуже потовщеними і насиченими кремнеземом стінками. В епідермісі є численні продихи, розміщені повздовжніми рядами (по схилах ребер) і заглиблені в хлорофілоносну тканину – хлоренхіму. Під епідермісом на виступах ребер і в боріздках залягає механічна тканина (склеренхіма), а під нею на ребрах – хлорофілоносна. За механічною розташована тканина корової паренхіми. Під паренхімою кори розташоване кільце судинних пучків, складених з флоеми та слабко розвинутої ксилеми і побудованих за колатеральним типом. Це артростела. Судинні пучки оточені перициклом і розміщені завжди проти ребер. За судинними пучками (до центра стебла) міститься велика центральна порожнина. Крім неї, всередині кожного провідного пучка є менші порожнини, які називаються каринальними. Вони розміщені якраз проти ребер. Проти боріздок розміщені ще так звані валекулярні порожнини, що виникають у паренхімі кори. Всі ці порожнини є тільки у міжвузлях. У вузлах вони прериваються суцільною тканиною.

 

Описати один з видів хвоща, звернувши увагу на наступні систематичні ознаки:

- пагони рослин однакові або спороносні (генеративні) відрізняються від стерильних (вегетативних, фотосинтезуючих);

- спороносні та стерильні пагони з’являються одночасно або спороносні з’являються рано навесні;

- форму спороносного колоска (тупий або загострений на верхівці);

- форму розтруба, його розмір та кількість зубців,

- галуження стебла та форму росту, наявність чи відсутність порожнини в стеблі.

 

Зарисувати: 1. зовнішній вигляд вегетативного та генеративного пагонів одного з видів хвоща;

2. схему поперечного розрізу стебла хвоща (Додаток В).

Завдання 4. На постійному мікропрепараті чи фіксованому матеріалі вивчити будову спороносного колоска хвоща.

Характерною рисою хвощеподібних є наявність у них своєрідних структур, що несуть спорангії, - спорангієносців, або спорангієфорів, які відрізняються своєю будовою від спорофілів інших безнасінних рослин. Утворились вони, напевно, в процесі довгої еволюції з теломів риніофітів. Кільця спорангієфорів утворюють на стеблі спороносні зони, що чергуються із звичайними вегетативними листками, або сидять на кінцях осей, утворюючи чисті (що складаються лише зі спорангієфорів) чи змішані (що складаються зі спорангієфорів і стерильних листків) стробіли.

Переважна більшість хвощеподібних – рівноспорові, і лише деякі (викопні форми) – різноспорові.

Спороносні колоски (стробіли) хвоща польового складаються з осі та шестигранних щитків, які причіплюються до неї за допомогою ніжки. З нижнього боку щітка розташовані 4-16 мішкоподібних спорангіїв. У спорангіях утворюються однакової форми та величини спори.

 

Виготовити препарат спор хвоща. Для цього стряхнути на предметне скло декілька спор із сухого колоска та роздивитись при малому збільшенні мікроскопа спочатку на сухому склі. Спори хвоща, крім звичайних двох оболонок, мають третю, у вигляді двох смужок (елатер), які прикріпляються до екзини в одній точці (епіспорій, або периній). Елатери гігроскопічні: залежно від вологості повітря вони то розкручуються, то скручуються (рух можна спостерігати, якщо обережно подихати на спори). Завдяки елатерам спори зчіплюються докупи в грудочки і розносяться вітром або водою.

 

Зарисувати: 1. спороносний колосок;

2. спорангієфор зі спорангіями;

3. спору з елатерами (Додаток В).

 

Завдання 5. Вивчити будову заростків хвоща.

Статеве покоління – гаметофіт, або заросток, у нині існуючих хвощів представлене одно- або двостатевими недовговічними, дуже маленькими зеленими пластинчастими рослинами розміром в кілька міліметрів. Хоча всі спори морфологічно рівноцінні, фізіологічно вони неоднорідні (явище фізіологічної різноспоровості): з одних спор виникають жіночі заростки, а з інших – чоловічі. При сприятливих умовах росту більше утворюється жіночих гаметофітів, при несприятливих – чоловічих. Одностатевий гаметофіт може стати двостатевим, що зазвичай відбувається в природі під впливом несприятливих факторів.

У хвоща польового жіночі гаметофіти більш розгалужені, розміром від 3 мм до 30 мм, чоловічі – майже не галузяться, дрібніші, їх розміри від 1 мм до 10 мм. На гаметофітах утворюються антеридії та архегонії. В антеридіях розвиваються багатоджгутикові сперматозоїди.

Запліднення відбувається при наявності краплинно-рідкої вологи, а з зиготи без періоду спокою виростає нове безстатеве покоління – спорофіт.

 

Зарисувати: 1. жіночі та чоловічі гаметофіти хвоща (Додаток В);

2. схему життєвого циклу хвоща польового.

Рекомендована література

1. Еленевский А.Г., Соловьева М.П., Тихомиров В.Н. Ботаника. Систематика высших, или наземных, растений. – М.: Академия, 2004. – 432 с. – С. 74-89, 93-101.

2. Жизнь растений. Мхи. Плауны. Хвощи. Папоротники. Голосеменные растения / Ред. И.В. Грушвицкого, С.Г. Жилина. – М.: Просвещение, 1978. – Т.4. – 447 с. – С. 99-122, 131-146.

3. Комарницкий Н.А., Кудряшов Л.В., Уранов А.А. Ботаника. Систематика растений. – М.: Просвещение, 1975. – 608 с. – С. 225-240, 241-250.

4. Миркин Б.М., Наумова Л.Г., Мулдашев А.А. Высшие растения: краткий курс систематики с основами науки о растительности. – М.: «Логос», 2001. – 264 с. – С. 29-33, 33-36.

5. Нечитайло В.А., Кучерява Л.Ф. Ботаніка. Вищі рослини. – К.: Фітосоціоцентр, 2001. – 432 с. – С. 145-153, 154-158.

6. Рейн П., Эверт Р. Современная ботаника. – М.: Мир, 1990. – Т. 1. – С. 292-298, 298-302.

7. Хржановский В.Г. Курс общей ботаники. Часть 2. - М.: Высшая школа, 1976. – 480с. – С. 109-114, 114-118.

8. Яковлев Г.П., Челомбитько В.А. Ботаника. – М.: Высшая школа, 1990. – 367с. – С. 168-169, 170-171.

Лабораторне заняття № 3