Кремнезем играет и
механическую, и защитную роль: хвощи практически
не повреждаются моллюсками и насекомыми, их избега-
ют позвоночные животные.
Подземный стебель - корневище - хвощей распо-
лагается на разной глубине. Бывают два типа корне-
вищ - горизонтальные и вертикальные. Горизонталь-
ные корневища более толстые, с более длинными междо-
-257-
узлиями, чем у вертикальных. На корневищах образу-
ются клубни, которые представляют собой утолщенное и
видоизмененное междоузлие ветви. Клетки клубней
очень крупные и заполнены крахмальными зернами.
Хвощи довольно широко распространены в основном
в северном полушарии. Они поселяются в местах с
достаточным увлажнением.
Весной на корневищах вырастают побеги, на кото-
рых располагаются спороносные колоски. Колоски со-
держат спорангии, в которых путем митоза формируются
гаплоидные споры. После раскрытия спорангия споры
высыпаются и разносятся ветром на большие расстоя-
ния. Из спор развиваются гаметофиты (заростки) в ви-
де пластинок диаметром от нескольких миллиметров до
3 см. На нижней стороне гаметофита возникают бес-
цветные ризоиды длиной до 1 см, с помощью которых он
прикрепляется к почве и всасывает воду с растворенны-
ми в ней минеральными солями. У хвощей имеются три
типа гаметофитов: мужские, женские и обоеполые, при
этом женские гаметофиты крупнее мужских.
Оплодотворение у хвощей осуществляется, как у
всех споровых растений, в присутствии капельно-жид-
кой влаги на поверхности гаметофита. Сперматозоиды
подплывают к женскому половому органу, один из них
проникает в него и сливается с яйцеклеткой. Образую-
щаяся зигота прорастает в спорофит.
ОТДЕЛ ПАПОРОТНИКОВИДНЫЕ
Папоротниковидные, или папоротники, как и другие
высшие споровые растения, произошли от риниофитов в
девоне и достигли расцвета в каменноугольном периоде
палеозойской эры. Если большинство плауновидных и
хвощевидных вымерли и в настоящее время немного-
численные виды этих растений играют незначительную
роль в биоценозах, то папоротники сумели приспосо-
биться к изменившимся условиям и распространены
сейчас очень широко. Они представлены разнообразны-
ми жизненными формами (в том числе тропическими
древовидными, достигающими 25 м в высоту), имеют
широкий диапазон размеров тела и встречаются в самых
разных местообитаниях - в пустынях, болотах, озерах,
солоноватых водах и особенно широко в лесах. Папо-
ротников насчитывается около 10 тыс. видов. Это много-
-258-
летние растения, возраст отдельных особей оценивается
в 300 лет и более.
Тело папоротников расчленено на корень, стебель и
лист. Корни у папоротников придаточные. Это означает,
что первичный корень (корень зародыша) отмирает и
вместо него развиваются корни из стебля. Стебли
папоротников относительно слабо развиты и листва по
массе и размерам преобладает над стеблем. Так, у
некоторых тропических папоротников при длине стебля
1 м листья достигают длины 5 м. Стебли содержат хоро-
шо развитую проводящую ткань, между пучками кото-
рой располагаются клетки паренхимной ткани.
Листья у папоротников соответствуют ветвям их
предков - риниофитов. Они упрощены и дифференци-
рованы на черешок и пластинку. В большинстве случаев
листья совмещают функции фотосинтеза и спороноше-
ния. На нижней поверхности листа развиваются споран-
гии, в которых образуются гаплоидные споры. У прими-
тивных видов папоротников спорангии сосредоточены
на краях листа, что соответствует верхушечному их
расположению на веточках древнейших папоротников.
При созревании спорангии раскрываются и споры высы-
паются наружу.
Важно отметить, что в процессе эволюции число
спор, образующихся в спорангиях, прогрессивно умень-
шается. Так, у ужовниковых, происходящих от палео-
зойских папоротников (представитель - распространен-
ный в сосняках гроздовник многораздельный), число
спор от 1500 до 2000 (иногда до 15 000). У более продви-
нутых форм насчитывается 512, 256, 128 спор. У боль-
шинства современных видов число спор составляет 64.
Многие виды папоротников образуют споры, одина-
ковые по строению и физиологическим свойствам. Это
равноспоровые папоротники. Из таких спор при прора-
стании развивается обоеполый гаметофит - заросток
(рис. 92).
Среди современных папоротников (например, у
обычной в аквариумах сальвинии) есть виды, спорангии
которых образуют споры неравной величины: мелкие
микроспоры и более крупные мегаспоры. Из микроспор
развиваются мужские гаметофиты, продуцирующие
сперматозоиды, из мегаспор - женские гаметофиты.
Таким образом, у разноспоровых папоротников гамето-
фиты однополые. Следует отметить, что гаметофиты
этих папоротников имеют очень небольшие разме-
-259-
Рис. 92. Папоротник. А - общий вид: Б - заросток
ры по сравнению с равноспоровыми и более простое
строение, т. е. редуцируются. Созревший половой орган
женского гаметофита одевается слизью, содержащей
вещества, привлекающие сперматозоиды. Оплодотво-
рение происходит в присутствии воды, и из диплоидной
зиготы развивается спорофит.
Споры неравной величины (разноспоровость) в эво-
люции высших споровых растений возникали неодно-
кратно. Особенно большое значение это явление имеет
для папоротников, поскольку оно послужило основой
возникновения семенных растений. Биологические пре-
-260-
имущества разноспоровости заключаются в том, что
гаметофит развивается внутри споры за счет накоплен-
ных в ней питательных веществ.
1 2 3 4