Плауноподібні рослини — види, назви, будова, опис

До однієї з найдавніших груп судинних культур відносяться плауноподібні рослини (лікофіти), що представляють собою відділ вищих спорових. В основному це багаторічні вічнозелені трав’янисті плауни, що ростуть на землі і деревах. Зараз багато деревні екземпляри вважаються вимерлими, в рослинному світі залишилося всього близько однієї тисячі видів таких рослин.

Опис культур

Особливості будови плауновідних і їх зовнішній вигляд безпосередньо залежать від регіону зростання. З історії розвитку рослин відомо, що плауни походять від риніофітів, тому вони найбільше схожі на мохи.

Найчастіше зустрічаються екземпляри з дрібними і простими листям, але іноді вони мають лускатими або голкоподібними зовнішніми органами. Стебла рослини в основному прямостоячі, рідше бувають повзучі або піднімаються.

Особливості будови плауноподібних

Завдяки додатковим коріння, які з’являються на надземних пагонах, плауни відрізняються здатністю переміщатися вгору по деревах. Деякі види відрізняються невеликими гілками, на яких ростуть від одного до чотирьох листочків. Ці гілочки являють собою відведення від нирок, з їх допомогою відбувається вегетативне розмноження плауноподібних рослин.

Вони відокремлюються від стебла, падають на землю і пускають коріння. Наявність судинно-волокнистих пучків, по яких надходять необхідні для життєвого розвитку вода і харчування, робить плауновидні схожими за характеристиками на Папоротеподібні і насіннєві рослини.

Методи розмноження

Крім деяких видів, які розмножуються вегетативним способом, все плауновидні репродукуються спорами. У них немає насіння і плодів, тому їх дуже складно вирощувати в штучних умовах. Цей факт призвів до того, що загальна кількість видів цих рослин поступово скорочується.

Всі плауновидні репродукуються спорами.

На верхній частині листочків (спорофіл), зібраних в колоски або шишечки, розвиваються суперечки. Вони утворюють заростки чоловічих гаметангій і жіночих статевих органів. Після запліднення з’являються диплоїдні клітини, з яких розвиваються спорофіти, після чого цикл розмноження повторюється.

У більшості плауновидних заросток розташовується під землею і не має певної форми, а запліднюючі елементи (джгутикові), як у мохів і харових водоростей. Деякі плауновидні, наприклад, селагінелли і полушники, утворюють чоловічі і жіночі гаметофіти.

У біології різноспоровість вважається тенденцією у хвощевидних і папоротеподібних, особливо вона проявила себе у насіннєвих рослин. Різноспорові плауновидні трохи не досягли їх рівня, тому у цієї групи рослин так і не з’явилося розмноження насінням.

Класифікація лікофітів

Відділ плауновидних рослин включає два класи: плаунові, полушникові. Вони складаються з декількох порядків. У плаунові входять:

Перший і третій порядки складаються з повністю вимерлих рослин. До астероксілових відносяться два роди: астероксілон, схізоподіум. Перша рослина була трав’янистим, воно імовірно дало початок вищим видам лікофітів з дрібними листочками. До порядку плаунові відносяться два роди:

У плаун входять 400 видів, кілька з них можна зустріти на території країн СНД. Зараз це в основному трав’янисті рослини, але в тропіках ростуть ліани довжиною до 9 м.на території Росії відомий плаун булавовидний, який зустрічається в соснових лісах. Відрізняється він розгалуженими пагонами, від яких відходять бічні корені.

Цікавий факт: в залежності від заглиблення коренева система змінює свою анатомічну будову через специфіку середовища проживання. У життєвій схемі цього лікофіта чергуються статеві і безстатеві покоління. Дрібні листя густо ростуть на стеблі і гілках. Інші приклади плауноподібних рослин:

• Плаун сплюснутий. Росте в соснових лісах з великою кількістю лишайників і на болотах з великою кількістю моху. Багаторічна рослина має повзучі стебла, на яких розташовані невеликі гілочки з лускоподібними листочками. Вид відмінно переносить зимові морози, розмножується підземними корінням.
• Річний. У природі Росії рослина зустрічається в сирих ялицевих і ялинових лісах. Цей вид володіє довгими стеблами з прямими гілками висотою 10-25 см.на пагонах розростаються Додаткові кореневі відростки, спорові листочки по краях обмежені перетинкою. Через жорсткі листочків має другу назву-плаун колючий.
• Ялівцевий. Відрізняється прямостоячим стеблом, що досягає у висоту до 25 см.нижня частина рослини складається з викривлених гілочок, які утворюють невеликі кущі. Спорові листя мають яйцеподібну форму з зубчиками по краях.
  Крім перерахованих видів існують: плаун-баранець, плаун темний, пильчатий, китайський і т. д.

Різновиди полушникових

Найбільш поширеним вважається рід селагінелл, що входить в клас полушникових. Він включає 700 видів, багато з яких ростуть в тропічних і субтропічних регіонах. Доросле покоління має деяку схожість з плаунами, але є чимало відмінних ознак.

Поверхня стебла у селагінелли покрита одношарової епідермою, за якою йдуть кора і провідний пучок з трабекулярних ниток. Деякі види плауновідних людині вдалося адаптувати. Короткий опис популярних рослин:

Селагінелла Луската

• Селагінела Мартенса. Своїми розгалуженими пагонами, які можуть досягати до 30 см, рослина більше нагадує папороть. Виростаючи, гілочки трохи схиляються до землі. Листя пофарбовані в яскраво-зелений колір і мають золотисті спорангії.
• Мартенси Джьорі. Декоративний представник селагінелл, який володіє компактними розмірами і ніжними відтінками. Місцем його поширення вважаються тропіки Південної Америки. У культурі використовується для дизайнерського оформлення садових ділянок.
• Безніжкова. Завдяки декоративним властивостям популярна і користується попитом у квітникарів. Незвичайна форма рослини утворюється за рахунок коротких повзучих стебел, які усипані дрібними різьбленими листочками. Територію на ділянці покриває суцільним зеленим килимом.
• Луската. Вид представлений як мешканець пустельних місць. У період посухи його кущики згортаються в клубок, а як тільки пройдуть дощі, він розкривається і оживає. Через таке специфічне життя селагінеллу називають єрихонською трояндою.
• Швейцарська. Багаторічна рослина відрізняється сланкими пагонами, які покриті світло-зеленим листям. Кожен листочок по краях усипаний дрібними волосками.
  Існують і інші види селагінелл: Вільденова, Краусса, крючковатая і т. д.

Корисні властивості плауноподібних

Найчастіше в медичній практиці використовують суперечки і надземну частину рослин. Спори дозрівають в середині або кінці літа, збирають їх з початку осені, коли пагони стають жовтими. Важливе значення плауноподібнихрослини мають завдяки наявності ряду кислот:

• стеариновий;
• лінолевої;
• пальмітиновий;
• олеїновий;
• міристинової і т. д.

Спори плауноподібних

Крім того, в спорах виявлені деякі активні речовини: терпен, онацерин, ликованол, сахароза. Збирати суперечки слід дуже обережно, бажано рано вранці, коли рослини вологі і менше обсипаються. Сушити їх необхідно на відкритому повітрі, так як під впливом високих температур суперечки втрачають свої якості. У стеблах містяться лікофітів:

Через цих речовин стебла вважаються отруйними, тому збирати їх слід з великою обережністю. Важливу роль в суперечках відіграє лікоподій. Ця речовина перекриває сполучення суперечка з водою, оберігаючи їх від змочування.

Корисна властивість дозволяє застосовувати лікоподій в якості обсипання таблеток, запобігаючи їх склеювання. Педіатри призначають це обволікаючий засіб в якості дитячої присипки для профілактики попрілостей. Відвари з спор і зеленої маси широко застосовуються в народній медицині проти запалень, циститу, каменів у нирках, захворювань печінки і т. д.

Порошком з спор виліковують рани, опіки і обмороження. З плауна-баранця готують відвар, який допомагає позбутися від алкогольної залежності. У комплексі з психотерапією його використовують для лікування хронічного алкоголізму.

Біологія 7 клас

Серед вищих рослин, які населяють нині нашу планету, плауноподібні належать до одних з найдавніших.

Триста мільйонів років тому рослинний покрив Землі був зовсім не такий, як тепер. Вологий і теплий клімат зберігався протягом року. Туманна імла водяної пари закривала Сонце. Ішли теплі зливи, унаслідок чого розливалися річки, утворювалися озера та заболочувався ґрунт. При цьому добре розвивалися прибережні й болотяні рослини — давні плауни, хвощі та папороті (іл. 35.1). Ці організми росли не тільки на берегах водойм, а й утворювали ліси з велетенських дерев. Чим зумовлена наявність серед давніх плаунів, хвощів і папоротей таких рослин?

Іл. 35.1. Деревоподібні вищі спорові рослини кам’яновугільного періоду

У циклі відтворення плауноподібних переважаючим поколінням є нестатеве, що має пагін, який складається з повзучого стебла, дрібних листків і додаткових коренів. Стебло вилчасто галузиться і на ньому спірально розміщені зелені листки. На верхівках спрямованих угору пагонів у середині літа утворюються спороносні зони зі спорангіями (іл. 35.2). Спори захищені від висихання і можуть поширюватися вітром. Гаметофіти невеликі й живуть самостійно. Статеві огани гаметофіта в одних видів розміщені на одній рослині (наприклад плауни), а в інших — на різних особинах (наприклад молодильник).

Усі сучасні представники плауноподібних — багаторічні вічнозелені трави, поширені на зволожених ділянках лісів у помірній та особливо субтропічній і тропічній зонах.

1 — лікоподієла; 2 — селагінела; З — плаун; 4 — астероксилон

їхньому пристосуванню та виживанню на суходолі сприяли вдосконалення будови вегетативних органів, переважання спорофітного покоління в циклі відтворення тощо. Найпоширенішою рослиною в Україні є плаун булавовидний.

На сьогодні плауноподібні представлені порівняно невеликою кількістю видів, участь яких у рослинному покриві звичайно незначна. Окремі види плаунів використовують у побуті як декоративні рослини, у медицині — як лікарські рослини. Вимерлі плауноподібні відіграли значну роль в утворенні кам’яного вугілля.

Які характерні риси будови та циклу відтворення плауноподібних?

Сучасні плауноподібні — це виключно трав’янисті рослини, які нагадують зелені мохи. Найхарактернішою особливістю плаунів є поява вегетативних органів: кореня та пагона, що складається з листків і стебла. Стебло плаунів повзуче, розгалужене, довжина його звичайно не перевищує 3 м. Воно густо вкрите вічнозеленими, дуже дрібними листками, які мають одну жилку та продихи. Листки в плауноподібних утворилися з тканин стебла, тобто є виростами стебла. Коренева система утворена додатковими коренями, які вже не тільки закріплюють рослину в ґрунті, а й поглинають воду з розчиненими мінеральними речовинами. Спорангії розміщуються на спеціалізованих листках і зібрані групами на верхівках пагонів. Це сприяє кращому звільненню та розсіюванню спор. Спори захищені товстою оболонкою і мають запас поживних речовин для розвитку статевого покоління. Гаметофіт плауноподібних невеликий, має ризоїди й може бути одно- чи дводомним (іл. 35.3). Розмножуються плауноподібні нестатево за допомогою спор, статево — за участю гамет. Плауни, у яких гаметофіт дозріває протягом багатьох років, розмножуються в основному вегетативно. Отже, найхарактернішими ознаками плауноподібних є переважання в циклі відтворення спорофіта над гаметофітом і поява вегетативних органів — кореня та пагона, які є найкращими пристосуваннями до життя на суходолі.

Як плаунонодібні пристосовані до життя на суходолі?

Плауноподібні — найдавніші сучасні вищі спорові рослини. На сьогодні вони представлені порівняно невеликою кількістю видів. У них спорофіт і гаметофіт є самостійними організмами в циклі відтворення, вони менше залежать від води, краще захищені від висихання завдяки наявності воскоподібної плівки на поверхні тіла. Але широкого поширення вони не мають, оскільки в них обмежені можливості фотосинтезу через дрібні листки і їм потрібна вода для запліднення.

Іл. 35.3. Розвиток плауна булавовидного:

1 — окремий спорангій; 2 — окремі спори; 3 — гаметофіт; 4 — формування спорофіта на гаметофіті після запліднення; 5 — дорослий спорофіт зі стробілами на верхівках пагонів

Плаун булавовидний — це багаторічна рівноспорова дводомна рослина заввишки до 20 см. На відміну від інших плаунів ця вічнозелена рослина може створювати невеличкі зарості. Стебло довге (до 3 м), повзуче, з м’якими, ланцетними, загостреними листками, які закінчуються білою щетинкою. Від стебла по всій довжині відходять додаткові розгалужені корені. Окремі висхідні пагони несуть на ніжках групи спорангіїв жовтувато-зеленуватого кольору. Зібрання спорангіїв у плауна булавовидного називають стробілом. Назва похожить від грецького слова, що означає «шишка». І дійсно, зібрання спорангів у плауна віддалено чимось схожі на шишку ялини. Росте у хвойних і мішаних лісах Полісся та Лісостепу України. Спороносить у липні-серпні. Спори потрапляють у ґрунт, де зберігаються, не проростаючи, протягом трьох років, поки не вступить у співжиття з грибом. Гаметофіт безбарвний, розвивається дуже повільно (18-20 років). Отже, плауноподібні, порівняно з мохоподібними, мають низку переваг, які зумовлюють їхню кращу пристосованість до умов наземно-повітряного середовища, передусім це переважання в циклі відтворення нестатевого покоління — спорофіта.

Яке значення плауноподібних у природі та в житті людини?

Роль сучасних плауноподібних у природі незначна, однак їхні вимерлі деревоподібні родичі відіграли важливу роль в утворенні кам’яного вугілля, з якого одержують мастила, смоли, кокс, пластмаси, парфуми та багато іншого. Тварини не споживають ці рослини, оскільки вони жорсткі, а деякі види містять отруйні речовини. Спори плаунів мають до 50% олії, завдяки чому не змочуються у воді та плавають на її поверхні. Спори плаунів використовують у піротехніці для бенгальських вогнів і феєрверків. При їхньому згорянні виникає тріск унаслідок гучного лускання оболонок спор, коли олія всередині закипає. Спори плауна булавоподібного під назвою «лікоподій» застосовують як натуральну дитячу присипку й для обсипання таблеток, у ветеринарії — для боротьби з комахами- паразитами домашніх тварин. Пагони плаунів, зокрема плауна булавовидного, використовують у побуті для фарбування вовни в різні відтінки коричневого кольору, для прикрашання помешкань, для створення квіткових композицій, гірлянд тощо. Деякі плауноподібні — справжні водяні рослини. Так, молодильник озерний добре відомий акваріумістам. Узагалі це дуже цікава трав’яниста рослина. Вона, на думку вчених, виникла з дерев’янистої рослини, яка на дуже ранніх стадіях свого розвитку досягла статевої зрілості. Багато тропічних видів плауноподібних культивують в оранжереях або в кімнатних умовах як декоративні рослини. В Україні зростає 12 видів плауноподібних і майже всі вони потребують охорони.

Слід взагалі припинити їхнє збирання, оскільки вони є рідкісними рослинами. У Червону книгу України внесені: плаун річний, лікоподієла заплавна, баранець звичайний, плаунок плауновидний, молодильник озерний тощо.

Іл. 35.4. Молодильник оперний