Біологія. Довідник школяра та абітурієнта

Клас Хвощеподібні, або Еквізетопсиди (Equisetopsida)

Порядок Хвощові (Equisetales)

Родина Хвощові (Equisetaceae)

Рід Хвощ (Equisetum)

Хвощ польовий (Equisetum arvense) — багаторічна рослина з членистим розгалуженим кореневищем, розташованим глибоко (до 1 м) у ґрунті. Росте в умовах підвищеної вологості на ланах, луках, на полях як бур’ян, у місцях з порушеною дерниною, на пісках, косах, уздовж берегів рік, у лісах. Рослина заввишки 4-40 см. На кореневищах утворюються бульбочки (вкорочені бічні пагони), в яких відкладається крохмаль. Від вузлів кореневища відходять додаткові корені. Надземні пагони хвоща польового є двох видів. Одні з них вегетативні, зелені, мутовчасто-розгалужені, літні. Надземні стебла галузяться. Гілки виникають у вузлах стебел кільчасто і виходячи назовні, пробиваючи біля основи піхву зрослих листків.

Літні пагони до осені відмирають (табл. 13). Основне завдання літніх пагонів — фотосинтез. Інші пагони (весняні) — спороносні, рожево-бурі, з’являються ранньої весни, не розгалужені. На верхівці утворюється спороносний колосок, на осі якого розташовані спорофіли, які несуть спорангії зі спорами.

Після спороношення весняні пагони відмирають. Стебла хвоща розчленовані на правильно почерговані вузли та міжвузля, ребристі. Міжвузля порожнисті всередині, вузли заповнені паренхімною тканиною. Ребра сусідніх міжвузлів чергуються одне з одним. Листки хвоща лускоподібні, бурі, коричневі, позбавлені хлорофілу. Вони зрослися (за винятком верхніх частин, які мають вигляд зубчиків) у трубчасту піхву, прикріплену основою до вузла. Внаслідок редукції листків практичним органом фотосинтезу є стебло, в зв’язку з чим у ньому розвивається асиміляційна тканина. На поперечному перерізі, зробленому в ділянці міжвузля, видно, що зовні стебло нерівне, гранисте — підвищені ділянки (реберця) чергуються по колу з дещо вдавленими (улоговинами).

Одношаровий епідерміс покриває стебло іззовні. Оболонки клітин епідермісу просочені кремнеземом, що надає стеблам хвощів великої міцності й твердості. До середини від епідермісу розташована кора й центральний циліндр (стель) з кільцем дрібних ізольованих пучків з порожниною у центрі, яка утворилася на місці серцевини. У молодих стеблах є серцевина. Під реберцями розташовані ділянки механічної тканини, а під улоговинами — асиміляційна тканина.

Хвощ польовий: вегетативний (1) і спороносний (2) пагони

Під кожною ділянкою асиміляційної тканини, яка складається з хлорофілоносних клітин, є порожнина. Під механічною тканиною (під реберцями) розташовані провідні пучки. Провідний пучок хвоща колатеральний (бокобічний). Повернена до центра стебла частина пучка зайнята пучковою порожниною, по ній пересувається вода. Над порожниною розташована флоема. Центральний циліндр зовні оточений перициклом та ендодермою. Пучки хвощів закриті, камбію не мають. Вторинні тканини не утворюються і стебла не здатні до вторинного потовщення. В епідермісі (над асиміляційною тканиною, в улоговинах) є продихи, які складаються з двох пар клітин, розташованих одна над одною. Верхні клітини нерухомі, тому що їх оболонки просочені кремнеземом. Під ними розташована друга пара клітин, які власне є замикальними частинами; вони живі й нормально функціонують. Вузли стебла заповнені тканиною.

Спороносні колоски у хвощів виникають по одному на верхівці головного пагона, а інколи й бічних гілок. Спороносний пагін участі у фотосинтезі не бере. Стробіл має вісь, на якій сидять кільчасто розміщені щиткоподібні спорангієфори. Кожний стробіл складається з шестикутної пластинки (щитка, або столика) з ніжкою у центрі, якою прикріплюється до осі стробіла, та з 4-16 мішкоподібних спорангіїв, розташованих навколо ніжки.

У спорангіях утворюються спори однакової форми і величини. Під час достигання спорангіїв вісь стробіла трохи видовжується, між щитками з’являються проміжки, крізь які спори висипаються із спорангіїв, що розкриваються поздовжніми щілинами. Спори хвоща кулясті, темно-зелені, з товстою оболонкою, що складається з двох шарів — екзини та інтини. Крім того, вони ще вкриті особливою зовнішньою оболонкою, яку називають епіспорієм, або перинієм.

Епіспорій має вигляд двох спірально закручених смужок (елатер). Елатери гігроскопічні: залежно від вологості повітря вони то розкручуються, то скручуються. Завдяки їм спори зчіплюються докупи у грудочки й розносяться вітром або водою. Під час проростання зі спор утворюються заростки (гаметофіти). Вони мають вигляд зелених почленованих пластинок, до того ж жіночі — більш розгалужені, чоловічі — майже не галузяться. Архегонії та антеридії мають звичайну будову. Після запліднення із зиготи розвивається спорофіт, тобто нестатеве покоління хвоща.

Участь хвощів у рослинному покриві доволі мала, хоча їх предки були велетенськими рослинами (каламіти досягали висоти 10-20 м) й утворювали великі ліси. Рештки цих рослин перетворилися у кам’яне вугілля. Більшість видів хвощів є неїстівними рослинами для тварин, оскільки містять отруйні речовини (хвощ болотяний), або стебла є жорсткими через наявність великої кількості кремнезему (хвощ польовий).

Практичне значення хвощів для людини незначне. Деякі з них є злісними бур’янами (хвощ польовий), бо легко вегетативно розмножуються. Проте одночасно той же хвощ польовий є лікарською (літні пагони використовують як кровоспинний та сечогінний засіб), їстівною (молоді літні пагони, кореневища та бульбочки у відвареному вигляді), фарбувальною (для забарвлення хутра у сіро-жовтий колір) рослиною. Його застосовують у ветеринарії (для загоювання ран). Хвощі є індикаторними рослинами, тобто рослинами, які характеризують умови зовнішнього середовища. Наприклад, хвощ польовий є індикатором кислих ґрунтів. Там, де його дуже багато, слід проводити вапнування. Пагони деяких видів хвощів (хвощ зимуючий) дуже жорсткі, що обумовлює їх використання замість шліфувального паперу для чищення кухонного посуду, полірування металевих та столярних виробів. Надземна частина деяких хвощів (хвощ польовий) містить значну кількість вітаміну С й солодких цукрів, а підземна — крохмалю.

Хвощ лісовий (Equisetum sylvaticum) — багаторічна тіньовитривала рослина заввишки 10-15 см, з тонким темно-бурим розгалуженим кореневищем. Утворює спороносні та вегетативні пагони, які розвиваються навесні одночасно, але різко відрізняються один від одного. Спороносці — червонувато-бурі, нерозгалужені, з гладенькими ребрами. Спороносні колоски (10-40 мм завдовжки) довгасто-яйцеподібні або майже циліндричні. Піхви (до 25 мм завдовжки) віддалені одна від одної; зі споду — зелені, зверху — рудувато-бурі, дзвоникоподібнії, 2-6 лопатеві, зубці їх зростаються по 2-3. У вузлах спороносних пагонів після дозрівання спор розвиваються кільцях довгих розгалужених горизонтальних або відігнутих униз гілок.

Гілки яскраво-зелені, розміщені більш-менш в одній площині. Вегетативні пагони зелені, на верхівці часто пониклі, з 10-18 ребрами. Піхви вегетативних пагонів циліндрично-бокалоподібні; зубці піхов незрослі, відхилені назовні. Росте у листяних і мішаних лісах, на узліссях, серед чагарників зазвичай по всій території України. Спороносить у квітні — травні. Рослина лікарська, фарбувальна.