ხავსები, ცხენის კუდები და გვიმრები წარმოადგენენ პირველი მიწის მცენარეების ჯგუფს. იმისდა მიუხედავად, რომ ისინი წარმოიშვა 400 მილიონ წელზე მეტი ხნის წინ, ეს მცენარეები საკმაოდ ფართოდ გავრცელდა თანამედროვე პერიოდში. ხავსების, ცხენის კუდებისა და გვიმრების სტრუქტურა, მათი ცხოვრებისეული აქტივობის თავისებურებები და ბიოლოგიური მნიშვნელობა განხილული იქნება ჩვენს სტატიაში.
მცენარეების გასვლა მიწაზე
არსებობს თეორია, რომ ყველა ცოცხალი ორგანიზმი, მათ შორის მცენარეები, წარმოიქმნება წყლის გარემოში. მათგან პირველი იყო წყალმცენარეები. დროთა განმავლობაში პირობები გარემომნიშვნელოვნად შეიცვალა და წყალმცენარეებს მოუწიათ შეგუება გვალვის ხანგრძლივ პერიოდებზე. შედეგად, მათ წარმოიშვა პირველი მიწის მცენარეები. სასკოლო ბოტანიკის კურსშიც კი, გვიმრები, ცხენის კუდები და კლუბის ხავსები (მე-6 კლასი) განიხილება მიწის მკვიდრებად.
პირველი მიწის მცენარეების გადაშენებული ჯგუფი არიან რინიოფიტების განყოფილების წარმომადგენლები. მათი დაბალი ყლორტები არ იყო ფოთლებისგან და ჰქონდა ჩანგალი ტოტები. და ფესვების ნაცვლად, რინოფიტებს ჰქონდათ რიზოიდები, რომელთა დახმარებით ისინი ამაგრებდნენ სუბსტრატს.
ხავსები, ცხენის კუდები, გვიმრები - უმაღლესი სპორული მცენარეები
თანამედროვე სპორების მცენარეებს უფრო რთული და მოწინავე სტრუქტურა აქვთ. ხავსი ხავსები, ცხენის კუდები, გვიმრები, ისევე როგორც ამ სისტემატური ჯგუფის ყველა წარმომადგენელი, იქმნება ნამდვილი ქსოვილებით. მათი გარეგნობის წყალობით შესაძლებელი გახდა მცენარეების მიწაზე მიღწევა. ქსოვილები ქმნიან ორგანოებს: ფესვი და გასროლა. ეს არის მათი მთავარი განსხვავება ქვედა მცენარეებისგან, რომლებიც შედგება არასპეციალიზებული უჯრედებისგან.
ამ ორგანიზმების რეპროდუქცია ხდება ასექსუალური გამრავლების უჯრედების - სპორების დახმარებით. მიწაში მოხვედრის შემდეგ ისინი აღმოცენდებიან.
სიცოცხლის ციკლის კონცეფცია
ყველა უფრო მაღალ სპორულ მცენარეს აქვს რთული სასიცოცხლო ციკლი. ეს არის პერიოდი განვითარების ორ იდენტურ ფაზას შორის. სწორედ ის უზრუნველყოფს გარკვეული ბიოლოგიური სახეობის სიცოცხლის უწყვეტობას. IN სიცოცხლის ციკლისპორული მცენარეები არსებობს თაობების მონაცვლეობა - სექსუალური და ასექსუალური. ზოგჯერ ისინი გარეგნულად განსხვავდებიან ერთმანეთისგან.
მცენარე, რომელზეც წარმოიქმნება სპორები, არის ასექსუალური თაობა. ის ჭარბობს ბრიოფიტებში. სპორიდან იზრდება სქესობრივი თაობის ინდივიდი – გამეტოფიტი. ხავსებს, ცხენის კუდებსა და გვიმრებს შორის ძირითადი განსხვავებები მის ჭარბობს.
მოდით განვიხილოთ უმაღლესი სპორული მცენარეების თითოეული განყოფილება უფრო დეტალურად.
ლიკოფიტების დეპარტამენტი
ეს არის მარადმწვანე ბალახოვანი მცენარეები, რომლებიც იზრდება ნესტიან ადგილებში. უმეტეს შემთხვევაში, ისინი მრავალწლიანია. ხავსის ხავსებს აქვთ მცოცავი ღეროები, რომლებიც განშტოებულია ჩანგლით. მათზე სპირალურად მიმაგრებულია პატარა ფოთლები.
ფესვთა სისტემა იქმნება დამატებითი ფესვებით, რომლებიც ვრცელდება პირდაპირ ღეროებიდან. ყლორტების წვერების მიდამოში არის ქერცლები, რომლებიც მოდიფიცირებული ფოთლებია. ისინი შეიცავს უსქესო გამრავლების ორგანოებს - სპორანგიებს.
ცხენის კუდების სტრუქტურის თავისებურებები
თანამედროვე ცხენის კუდის სახეობები ასევე მრავალწლოვანი ბალახოვანი მცენარეებია. მათი დამახასიათებელი თვისებაარის გასროლის მკაფიო დაყოფა კვანძებად, რომლებზეც კბილის მსგავსი ფოთლებია მიმაგრებული. ძირში ისინი ერთად იზრდებიან, ქმნიან ერთგვარ საშოს. კვანძები შეიცავს საგანმანათლებლო ქსოვილის უჯრედებს, რის გამოც ხდება ცხენის კუდების ინტერკალური ზრდა სიმაღლეში. ცხენის კუდის მიწისქვეშა ორგანოა რიზომა, რომელიც ასევე იყოფა კვანძებად. ფოტოსინთეზის ფუნქციას ამ მცენარეებში ასრულებს ნეკნებიანი ღერო. მის შიგნით არის მრავალი ღრუ, სავსე წყლით და ჟანგბადით.
ცხენის კუდის სპოროფიტები მწვანე ყლორტებია, რომლებიც პატარა ფიჭვის ხეებს ჰგავს. გამეტოფიტი კი ცალკე არსებობს და მწვანე ფირფიტას ჰგავს. ამ განყოფილების ერთ-ერთი ყველაზე გავრცელებული სახეობა, ცხენის კუდი, აქვს ორი სახის გასროლა. პირველს ასევე გაზაფხულს უწოდებენ, მას არ შეუძლია ფოტოსინთეზი და ატარებს სპორის შემცველ სპიკელეტებს. ზაფხული, მწვანე, მცენარეული.
გვიმრების ზოგადი მახასიათებლები
რით განსხვავდებიან გვიმრები ცხენებისა და ხავსებისგან? პასუხი აშკარაა. ეს განყოფილება ყველაზე მრავალრიცხოვანი და მრავალფეროვანია და მის თანამედროვე წარმომადგენლებს უფრო რთული სტრუქტურა აქვთ ცხენის კუდებთან და ხავსებთან შედარებით. ამ დროს მზარდ 10 ათას სახეობას შორის არის ბალახები, ბუჩქები და ხეები.
ჰომოსპორული გვიმრების ჯგუფი წარმოდგენილია წყლის ბინადრებით - ეს არის სალვინია მცურავი და ისინი თავისუფლად ცურავდნენ წყალსაცავის ზედაპირზე მცირე დენით. ტროპიკებში გავრცელებულია აზოლას წყლის გვიმრა, რომელიც ქმნის სიმბიოზს ციანობაქტერიებთან, რომლებსაც შეუძლიათ ატმოსფერული აზოტის შთანთქმა.
ჰეტეროსპორული გვიმრები იზრდება ტენიან და დაჩრდილულ ტყეებში. მათი ტიპიური წარმომადგენლები არიან ჩვეულებრივი ბრჭყალები, მამრობითი ფარები და სხვა სახეობები.
სწორედ ასეთ მცენარეებზე არსებობს საოცარი ლეგენდა, რომ ივან კუპალას ღამეს აღმოჩენილი გვიმრის ყვავილი საოცარი საჩუქრით დაჯილდოვდება - ის ყველა ცოცხალი არსების ენის გაგებას ისწავლის. თუმცა, ბიოლოგიური თვალსაზრისით ეს შეუძლებელია. უფრო მაღალი სპორული მცენარეები, მათ შორის გვიმრები, არ იძლევა ყვავილებს ან ნაყოფს.
როგორ იყენებს ადამიანი ცხენის კუდებს, ხავსებს და გვიმრებს?
უმაღლესი სპორული მცენარეები დიდი ხანია იკავებენ თავიანთ ნიშას ბუნებასა და ადამიანის ცხოვრებაში. გვიმრები დიდი რაოდენობით მცენარეების ნაწილია, რომლებიც გამოიყენება ლანდშაფტის დეკორაციის შესაქმნელად და სამკურნალო მცენარეებად. მაგრამ ყველაზე მეტად მნიშვნელოვანი როლიბუნებაში ეს მცენარეები შედგება ძვირფასი მინერალის - ქვანახშირის წარმოქმნაში.
ძველად ყველა სპორა გიგანტური ხე იყო. კვდება, მათი ღეროები, ჟანგბადის ნაკლებობისა და დედამიწის ფენებიდან მაღალი წნევის პირობებში, ნახშირად გადაიქცა.
როგორ იყენებს ადამიანი ცხენის კუდებს, ხავსებს და გვიმრებს, მარტივად შეიძლება ილუსტრირებული იყოს მედიცინის მაგალითით. ისინი ყველა ღირებულია სამკურნალო მცენარეები. მაგალითად, ცხენის კუდს აქვს ჰემოსტატიკური და შარდმდენი მოქმედება. ლიკოფიტის დეპარტამენტის ერთ-ერთი წარმომადგენელი - - გამოიყენება ალკოჰოლიზმის წინააღმდეგ საბრძოლველად.
ამ მცენარეების სპორები დიდი ხანია გამოიყენება პიროტექნიკური პროდუქტების დასამზადებლად. ფარმაცევტულ ინდუსტრიაში კლუბის ხავსები ასევე გამოიყენება ტაბლეტების დასაფარად და ბავშვის ფხვნილის დასამზადებლად.
უმაღლესი სპორული მცენარეების მთავარი მნიშვნელობა მდგომარეობს იმაში, რომ ეს ძვირფასი მინერალი დიდი ხანია ენერგიის მნიშვნელოვანი წყაროა, რადგან მისი წვის შედეგად გამოიყოფა. დიდი რაოდენობასითბო. ამ ნედლეულზეა დაფუძნებული მრავალი ქვეყნის ელექტროენერგეტიკული ინდუსტრია.
ამრიგად, ხავსები, ცხენის კუდები და გვიმრები წარმოადგენენ უმაღლესი სპორული მცენარეების ჯგუფს, რომელიც ფართოდ არის წარმოდგენილი ნამარხებითა და უძველესი სახეობებით. ისინი პირველები არიან ხმელეთზე, რაც შესაძლებელი გახდა უფრო პროგრესული სტრუქტურული მახასიათებლების: ქსოვილებისა და ორგანოების გამოჩენის წყალობით.
გვიმრები პრაქტიკულად ყველგან გვხვდება მსოფლიოსკენ, დაწყებული უდაბნოებიდან ჭაობებამდე, ბრინჯის მინდვრებამდე და მლაშე ტბორებამდე. ისინი ყველაზე მრავალფეროვანია ტროპიკულ წვიმიან ტყეებში. აქ ისინი წარმოდგენილია როგორც ხის მსგავსი ფორმებით (25 მ სიმაღლემდე), ასევე ბალახოვანი და ეპიფიტური ფორმებით (იზრდებიან ხის ტოტებზე და ტოტებზე). არსებობს გვიმრების სახეობები, რომელთა სიგრძე მხოლოდ რამდენიმე მილიმეტრია.
გვიმრების სტრუქტურა
ჩვეულებრივი გვიმრა, რომელსაც ჩვენ ვხედავთ, არის ასექსუალური თაობა, ანუ სპოროფიტი. თითქმის ყველა გვიმრში ის მრავალწლიანია, თუმცა არის რამდენიმე სახეობა, რომელსაც აქვს წლიური სპოროფიტი. გვიმრებს აქვთ ავანტუციური ფესვები (მხოლოდ ზოგიერთ სახეობაშია შემცირებული).
გვიმრები - ფოტო
ფოთლები, როგორც წესი, წონით და ზომით ჭარბობს ღეროზე. ღეროები შეიძლება იყოს აღმართული (ტოტები), მცოცავი ან ასვლა (რიზომები); ხშირად ფილიალი. ჩვენს ტყის გვიმრებს (სირაქლემას, ჯიშის, მამრობითი ფარი) აქვთ კარგად განვითარებული რიზომი, მისგან მრავალი ტოტით ვრცელდება. შემთხვევითი ფესვები. მხოლოდ მსხვილი ფრჩხილებით მოწყვეტილი ფოთლები - ფოთლები - მდებარეობს მიწის ზემოთ.
ახალგაზრდა ფოთოლი ხვეულია ლოკოკინასავით, როგორც იზრდება, ის სწორდება; ზოგიერთ სახეობაში ფოთლების განვითარება ხდება სამი წლის განმავლობაში. გვიმრების ფოთლები მწვერვალიდან ღეროების მსგავსად იზრდება, რაც მიუთითებს მათ წარმოშობაზე ღეროდან. მცენარეთა სხვა ჯგუფებში ფოთლები ძირიდან იზრდება.
ზომით, ისინი შეიძლება იყოს რამდენიმე მილიმეტრიდან სამ ან მეტ მეტრამდე სიგრძით და უმეტეს სახეობებში ისინი ასრულებენ ორ ფუნქციას - ფოტოსინთეზს და სპორულაციას.
გვიმრის გამრავლება
ფოთლის ქვედა მხარეს, როგორც წესი, არის ყავისფერი ტუბერკულოზი - სორი მათში განლაგებული სპორანგიებით, ზემოდან დაფარული თხელი გარსით. სპორანგიაში მეიოზის შედეგად წარმოიქმნება ჰაპლოიდური სპორები, რომელთა დახმარებითაც ხდება გვიმრის გამრავლება.
ტყის გვიმრის სპორიდან, რომელიც ხელსაყრელ პირობებში ხვდება, ვითარდება ჰაპლოიდური პროთალუსი, გამეტოფიტი, პატარა მწვანე გულის ფორმის ფირფიტა, დიამეტრის 1 სმ-მდე. ყლორტი იზრდება დაჩრდილულ, ტენიან ადგილებში და რიზოიდების დახმარებით მიმაგრებულია მიწაზე. ანთერიდია და არქეგონია ვითარდება გამეტოფიტის ქვედა მხარეს.
გვიმრების მიერ მიწის „დაპყრობა“ არასრული აღმოჩნდა, რადგან გამეტოფიტების თაობა მხოლოდ ტენიანობისა და ჩრდილის სიმრავლით შეიძლება არსებობდეს, ხოლო გამეტების შერწყმისთვის აუცილებელია წყლის გარემო.
ცხენის კუდები - სტრუქტურა
ცხენის კუდი - ფოტო ცხენის კუდები წარმოდგენილია ძირითადად ნამარხი ფორმებით. ისინი წარმოიშვნენ დევონის პერიოდში და აყვავდნენ კარბონიფერულ პერიოდში, მიაღწიეს მრავალფეროვან ფორმებს - 13 მ სიმაღლის გიგანტამდე.
თანამედროვე ცხენის კუდები დაახლოებით 32 სახეობას ითვლის და წარმოდგენილია მცირე ფორმებით - არაუმეტეს 40 სმ სიმაღლეზე. ისინი გვხვდება ტროპიკებიდან პოლარულ რეგიონებამდე, გარდა ავსტრალიისა და შეუძლიათ იცხოვრონ როგორც სველ, ასევე მშრალ ადგილებში. ზოგიერთ სახეობას აქვს სილიციუმის დეპოზიტები ეპიდერმისში, რაც მათ უხეში გარეგნობას აძლევს.
ცხენების რეპროდუქცია და განვითარება
ცხენის კუდის სპოროფიტი შედგება ჰორიზონტალურად განშტოებული მიწისქვეშა ღეროსგან - რიზომისაგან, საიდანაც თხელი, განშტოებული ფესვები და მიწისზედა ასახული ღეროები ვრცელდება. რიზომის ზოგიერთ გვერდით ტოტს შეუძლია შექმნას პატარა ტუბერები საკვები ნივთიერებების მარაგით.
ღერო შეიცავს უამრავ სისხლძარღვოვან შეკვრას, რომლებიც მოწყობილია რგოლში ცენტრალური ღრუს გარშემო. ღეროებზე, ისევე როგორც რიზომაზე, აშკარად ჩანს კვანძები, რაც მათ სეგმენტურ სტრუქტურას აძლევს.
მეორადი ტოტების წრე ვრცელდება თითოეული კვანძიდან. ფოთლები პატარაა, სოლისებრი, ასევე მორგებულად განლაგებული, ღეროს მილის სახით ფარავს. ღეროში ხდება ფოტოსინთეზი.
ცხენის კუდს გარდა შეთვისებადი ღეროებისა, ასევე აქვს ყავისფერი შეფერილობის განუყრელი, სპორის შემცველი ყლორტები, რომელთა ბოლოებზე ვითარდება სპორანგიები, თავმოყრილი წვეტებში. მათში წარმოიქმნება სპორები. სპორების დაღვრის შემდეგ ყლორტები იღუპება და მათ ადგილს იკავებს მწვანე განშტოება (ვეგეტატიური, საზაფხულო) ყლორტები.
ხავსი ხავსები - სტრუქტურა
ხავსის ხავსები ფართოდ იყო გავრცელებული გვიან დევონურ და კარბონულ პერიოდებში. ბევრი მათგანი მაღალი ხის მსგავსი მცენარე იყო. დღეისათვის, წარსულთან შედარებით მცირე რაოდენობის სახეობაა შემორჩენილი (დაახლოებით 400) - ეს ყველაფერი პატარა მცენარეა - 30 სმ-მდე სიმაღლეზე. ჩვენს განედებში ისინი გვხვდება წიწვოვან ტყეებში, ნაკლებად ხშირად ჭაობიან მდელოებში. კლუბური ხავსების უმეტესი ნაწილი ტროპიკების მკვიდრია.
ჩვენი გავრცელებული სახეობაა კლუბის ხავსი. მას აქვს მიწის გასწვრივ მცოცავი ღერო, საიდანაც ვერტიკალურად ზევით ვრცელდება ნემსისებრი გვერდითი ყლორტები. მისი ფოთლები თხელი, ბრტყელია, სპირალურად განლაგებული, მჭიდროდ ფარავს ღეროს და გვერდით ტოტებს. კლუბური ხავსების ზრდა ხდება მხოლოდ ზრდის ეტაპზე, რადგან ღეროში კამბიუმი არ არის.
წლიური ხავსი - ფოტო კლუბური ხავსების რეპროდუქცია
ღეროს თავზე არის სპეციალური ფოთლები - სპოროფილები, შეგროვებული სტრობილში. გარეგნულად ის ფიჭვის გირჩს წააგავს.
აღმოცენებული სპორა წარმოქმნის ჩანასახს (გამეტოფიტს), რომელიც ცხოვრობს და ვითარდება მიწაში 12-20 წლის განმავლობაში. მას არ აქვს ქლოროფილი და იკვებება სოკოებით (მიკორიზა). ცხენისკუდებსა და ხავსებში სექსუალური და ასექსუალური თაობების შეცვლა ხდება ზუსტად ისევე, როგორც გვიმრებში.
ნამარხი გვიმრები ქმნიდნენ ნახშირის სქელ ფენებს. ნახშირი გამოიყენება როგორც საწვავი და ნედლეული სხვადასხვა ინდუსტრიაში. მისგან მიიღება ბენზინი, ნავთი, აალებადი აირი, სხვადასხვა საღებავები, ლაქები, პლასტმასები, არომატიზატორები, სამკურნალო ნივთიერებები და სხვ.
გვიმრების, ცხენის კუდების და ხავსების მნიშვნელობა
თანამედროვე პტერიდოფიტები მნიშვნელოვან როლს ასრულებენ დედამიწაზე მცენარეული ლანდშაფტების ფორმირებაში. გარდა ამისა, ადამიანები იყენებენ ცხენის კუდს, როგორც შარდმდენს და როგორც ნიადაგის მჟავიანობის ინდიკატორს. ღეროების სიხისტის გამო, რომელიც დაკავშირებულია უჯრედის კედლებში სილიციუმის დეპოზიტებთან, ცხენის კუდები გამოიყენებოდა ავეჯის გასაპრიალებლად და ჭურჭლის გასაწმენდად.
ხავსის ხავსის სპორები გამოიყენება მედიცინაში, როგორც ფხვნილი, ხოლო მამრობითი ფარის სპორები გამოიყენება როგორც ანტიჰელმინთური საშუალება. ისინი გამოიყენება თამბაქოს დამოკიდებულების, ალკოჰოლიზმისა და თვალის დაავადებების სამკურნალოდ. გვიმრისმაგვარი მცენარეების ზოგიერთი სახეობა გამოყვანილია როგორც დეკორატიული მცენარე (adiantum, asplenium, nephrolepis).
ვინაიდან კლუბური ხავსების გამეტოფიტი ძალიან ნელა ვითარდება (12-20 წელი), ეს მცენარეები დაცული უნდა იყოს.
ცხენის კუდის ზოგადი მახასიათებლები
ამ უძველესი მცენარის ერთ-ერთი სახელია სასახსრე -ძალიან ზუსტად ახასიათებს მათი სტრუქტურის თავისებურებებს. Equisetaceae ყლორტები შედგება მკაფიოდ განსაზღვრული ღეროებისგან, კვანძთაშორისებით და კვანძებით, მათზე განლაგებული პატარა ქერცლიანი ფოთლებით.
სწორედ ამ ღეროებით განსხვავდებიან ცოცხალი ცხენის კუდები და ნამარხი სახეობები ყველა სხვა არაოჯახის უმაღლესი მცენარისგან და ცოტათი ჰგავს წყალმცენარეებს (Characeae), გიმნოსპერმებს (Ephedra) და აყვავებულ მცენარეებსაც კი (Casuarina).
ცხენის ფორმის, თითქოს სამშენებლო ნაკრების ნაწილებისგან აწყობილი, „შეერთებული“ მცენარეები შესამჩნევად გამოირჩევიან ტყეში, მდელოში ან მინდორში ბალახის ფონზე.
ცხენის კუდის ლათინური სახელი ეკვიზეტოფიტაევალება ძველ რომაელ ბუნებისმეტყველ პლინიუს უფროსს. მან აღმოაჩინა გარკვეული მსგავსება ცხენის კუდის განშტოებულ ყლორტებსა და ცხენის კუდს შორის ( ეკვიუსი -ცხენი, საათი, სეტა- ღერო).
ბევრ ევროპულ ენაში სახელი horsetail ასევე ითარგმნება როგორც "ცხენის კუდი". მაგალითად, პოლონური სახელი ჟღერს კონსციოგონი,ინგლისური - ცხენის კუდიდა ფრანგული - რიგი - de cheval.
რუსული სათაურით ცხენის კუდიჩნდება მონათესავე სიტყვების ექო - "კუდი", "ცხენის კუდი". ამისთვის გარკვეული ტიპებიცხენის კუდები მწვანე, მოღრუბლული ფოთლებით ჩვენი ქვეყნის ზოგიერთ რაიონში, სახელები შემორჩა ნაძვის ხე, ფიჭვი.ა პესტლები, მძლავრებიხალხი გაზაფხულის თაობას ცხენის კუდებს უწოდებს - მოყავისფრო-მოყვითალო სპორის შემცველი ყლორტები.
ცხენის კუდების უძველესი წინაპრები - კალამიტები- იყო უზარმაზარი ხეები, 20 მ-მდე სიმაღლით, მძლავრი განშტოებული და ნეკნებიანი ტოტებით და გიგანტურ ცხენის კუდებს ჰგავდა (იხ. სახელმძღვანელოს ილუსტრაცია, გვ. 59). ნახშირბადის პერიოდში კალამიტები ხის მსგავს ხავსებთან და გვიმრებთან ერთად ქმნიდნენ ჭაობიანი ტროპიკული ტყეების მთელ ფენებს.
გიგანტური ჭრიჭინები და სხვა მწერები, რომლებიც იმ დროს ჰაერის ელემენტის ერთადერთი მმართველები იყვნენ, ღეროებს შორის ფრიალებდნენ; უძველესი ამფიბიები, დედამიწის მიწის პირველი დამპყრობლები, მოუხერხებლად მოძრაობდნენ მიწის გასწვრივ.
ცხენის კუდების თანამედროვე წარმომადგენლები მრავალწლიანი რიზომატური ბალახებია. მათ შორის არის პატარა, ჯუჯა სახეობები და ბევრი საკმაოდ მაღალი მცენარე. უ ცხენის კუდიღეროების სიმაღლე 5–15 სმ, დიამეტრი კი 0,5–1 მმ. სხვა ტიპის ღეროები - ცხენის კუდის პოლიქაეტიაღწევს 9 მ-ს, ხოლო დიამეტრი 0,5-2 სმ-ია, ასეთი მაღალი და თხელი ღეროები არასაკმარისად განვითარებული მექანიკური ქსოვილით დამოუკიდებლად ვერ რჩებიან ვერტიკალურ მდგომარეობაში, ამიტომ ისინი იზრდებიან სხვა მცენარეებზე დაყრდნობით.
ცხენის კუდები იზრდება ორი სახის ღერო: მწვანე მცენარეული და სპორის შემცველი, ქლოროფილის გარეშე, რომლებიც სწრაფად კვდებიან. როგორც მწვანე, ისე არაქლოროფილურ ყლორტებს აქვთ გრძივი ღარები და რიზომების მსგავსად იყოფა კვანძებად და ღრუ კვანძებად.
კვანძებიდან გამოდის ტოტების რგოლები და ბევრი პატარა, ხშირად ქერცლისმაგვარი ფოთოლი, რომლებიც ერთად იზრდებიან ღეროების მილაკებად. სპორის შემცველი ყლორტების ქერცლისმაგვარი ფოთლები ქლოროფილისგან თავისუფალია. სპორანგიები წარმოიქმნება სტრობილის წვერებზე.
სპორები წარმოქმნიან ძალიან პატარა მწვანე გამეტოფიტს, მხოლოდ რამდენიმე მილიმეტრის ზომის. ასეთი პაწაწინა მწვანე ფირფიტის ზედაპირზე განაყოფიერება ხდება მხოლოდ ტენის თანდასწრებით, რის შემდეგაც ერთიანი უჯრედიდან ვითარდება ახალი თაობა, ცხენის კუდის სპოროფიტი - ზიგოტი დასვენების პერიოდის გარეშე.
ცხენის კუდები გავრცელებულია ძალიან ფართოდ, თითქმის მთელ მსოფლიოში, გარდა ავსტრალიისა, იზრდება მცენარეთა მრავალფეროვან თემებში და ზონებში, მაგრამ ყოველთვის წყლის მახლობლად. ეს შეიძლება იყოს ტერიტორიები ნიადაგში საკმარისი ტენიანობით ან შედარებით არაღრმა მიწისქვეშა წყლებით.
ცხენის კუდის ზრდისა და განვითარების კიდევ ერთი დამახასიათებელი თვისებაა მათი უხვი ზრდა დიდ ფართობებზე თუნდაც ერთი ცხენის კუდის ვეგეტატიური გამრავლების შედეგად. ყველა მომავალი ვეგეტატიური შთამომავლის ასეთი „მამის“ ან „დედის“ რიზომებიდან იზრდება უფრო და უფრო მეტი ახალი ყლორტები, რომლებიც თავის მხრივ ავითარებენ ახალ რიზომებს ახალი ყლორტებით. ასე რომ, ცხენის კუდების დიდი ტოტები ხშირად ერთი და იგივე მცენარის კლონია და აქვთ იგივე მემკვიდრეობითი თვისებები.
ფლორის ფორმირებისას, ჩვენი პლანეტის მცენარეული საფარი, ამჟამად ცხენის კუდები, ლიკოფიტების მსგავსად, არ არის დიდი მნიშვნელობის. ცხენის კუდის როლი შეიძლება უარყოფითიც კი იყოს. სწრაფად მრავლდება დარღვეული მცენარეულობის ადგილებში, ცხენის კუდები რთულდება საძოვრებისა და მინდვრების სარეველების აღმოფხვრა. ცხენის კუდები სწრაფად იზრდებიან მინდვრებში და ბაღებში სარეველების გაწმენდის შემდეგაც კი, რადგან მათი კარგად განვითარებული რიზომები შეიცავს სპეციალური განათლებამიწისქვეშა ტუბერების სახით, რომლებსაც მიწის თხილს ან დაფქულ კონუსებს უწოდებენ. ამ მახასიათებლების წყალობით ცხენის კუდები ასევე გადარჩებიან ტყის ხანძრებს.
უმეტესწილად, ცხენის კუდები ცხოველებისთვის უვარგისია. უფრო მეტიც, ცხენების დიდი რაოდენობით თივის გამოკვებამ შეიძლება გამოიწვიოს დაავადება, რომელსაც პოპულარულად უწოდებენ "კრაკს" ან "მთვრალ დაავადებას". ეს დაავადება ვლინდება ფეხების დამბლით და ცხენების მოძრაობის დარღვევით.
მაგრამ გარეული ღორი და ირემი ხანდახან შემოდგომაზე და ზამთარში იკვებებიან ცხენებით (ზაფხულში არ ჭამენ, როგორც ჩანს, გაფუჭებულ და გაყინულ ცხენებში ტოქსიკური ნივთიერებების აქტივობა საგრძნობლად მცირდება);
| <<< Назад
|
წინ >>> |
შესავალი
თანაბარი განყოფილება ( სფენოფიტა,ან ეკვიზეტოფიტაწარსულში მრავალფეროვანია არა მხოლოდ სახეობებში, არამედ ზოგად და ოჯახურ დონეზე, ახლა მოიცავს ერთ გვარს. ეკვიზეტი. არსებობს მხოლოდ 30-მდე სახეობა, რომელთა ისტორიაც ცარცული პერიოდის დასაწყისიდან იწყება. ზოგიერთ მათგანს მოსწონს
ტროპიკებიდან აღწევს 8 მ სიმაღლეს და 4 სმ დიამეტრს. მაგრამ სახეობების უმეტესობა მცირე ზომისაა - 30 სმ სიმაღლისა და 0,5–2 სმ დიამეტრის. ცხენის კუდები არის სისხლძარღვოვანი მცენარეები, რომლებსაც შეუძლიათ სქესობრივი გამრავლება ღეროების ბოლოებში სპორანგიაში წარმოქმნილი სპორების მეშვეობით. ცხენის კუდის უჯრედის კედლები შეიცავს სილიციუმის დიოქსიდის გრანულებს, რომლებსაც ისინი აგროვებენ ნიადაგის ხსნარიდან, რაც მათ ღეროებს ანიჭებს სიმტკიცეს და ვერტიკალურ სტაბილურობას.ცხენის კუდები დიდი ხანია გამოიყენება Equisetum hiemale), რომლის ეპიდერმისი განსაკუთრებით მდიდარია სილიციუმით, გამოიყენებოდა კედლების გასაპრიალებლად.
ცხენის კუდები გავრცელებულია თითქმის მთელ მსოფლიოში - ტროპიკებიდან პოლარულ განედებამდე. მრავალფეროვანია მათი ეკოლოგიაც - წყლით სავსე ჭაობებიდან მშრალ ქვიშებამდე და კლდეებამდე (სურ. 1).
ბრინჯი. 1. ცხენის კუდის ეკოლოგიური უკიდურესობები: A – კლდოვან სუბსტრატზე; ბ – ჭაობში
გარე სტრუქტურა
ყველა თანამედროვე ცხენის კუდი ბალახოვანი მრავალწლიანი ნარგავებია. მათ აქვთ აღმართული მიწისზედა ღერო და მიწისქვეშა რიზომების განვითარებული ქსელი. ღეროები და რიზომები იყოფა კვანძებად და კვანძებად, ამიტომ ცხენის კუდებს ხშირად ართროპოდებს უწოდებენ (ნახ. 2). გარეგნულად, ისინი ბუნდოვნად ჰგავს ბამბუკს. ღეროვანი კვანძები გარშემორტყმულია შემცირებული ქერცლისმაგვარი ფოთლებით, რომელსაც ეწოდება მიკროფილები და ტოტების ბორცვები (ნახ. 3). ფოთლებს არ აქვთ ფოტოსინთეზური ფუნქცია და ყავისფერია. მაგრამ ღეროსა და ტოტების უჯრედები მდიდარია ქლოროფილით. ღეროებს აქვს მონოპოდიური განშტოება და შიგნით ღრუა. ცხენის კუდის ღეროს თავზე წარმოიქმნება სპორის შემცველი ორგანოები - სტრობილი (სურ. 4). ცხენის კუდის მიწისზედა ყლორტები ზამთრისთვის იღუპება. Equisetum hiemale).
თუმცა, ცხენის კუდებს შორის არის მარადმწვანე სახეობებიც, მაგალითად, ზამთარი ცხენის კუდი -
ბრინჯი. 3. ცხენის კუდის ღეროების კვანძები ყლორტებით (A) და შემცირებული ფოთლებით (B) ბრინჯი. 5. ცხენის კუდის ვეგეტატიური გამრავლება: A –გარეგნობა
; B - ხედვა მიკროსკოპის ქვეშ
სხვა მცენარეების მსგავსად, ცხენის კუდებს შეუძლიათ მცენარეული გამრავლება. იგი ხორციელდება რიზომების კვანძებში ან ღეროს ქვედა კვანძებში წარმოქმნილი ახალგაზრდა ყლორტების მეშვეობით (სურ. 5).
რიზომები ასევე შეიძლება ჩამოყალიბდეს ღეროების კვანძებში, თუ ისინი რაიმე მიზეზით შეხებიან მიწასთან.
ანატომია
კვანძთაშორისი კვეთა გვიჩვენებს, რომ მას აქვს დიდი ცენტრალური ღრუ, რომელიც გარშემორტყმულია ქერქით, რომელშიც ჩაწერილია ჭურჭლის მრავალი შეკვრა (სურ. 8). კვანძში, პირიქით, არ არის ცენტრალური ღრუ და მისი ანატომიური აგებულება სხვა სისხლძარღვოვანი მცენარეების ღეროების აგებულების მსგავსია (სურ. 9).
სკლერენქიმის უჯრედები მდიდარია ლიგნინით. ქლორენქიმის უჯრედები შეიცავს ქლოროფილს. ეპიდერმისის უჯრედებს აქვთ სქელი კუტინიზებული გარსი. მისი ზედაპირი უხეშია სილიციუმის გრანულების გამო. ისინი განლაგებულია რეგულარულ რიგებად ისე, რომ მათ შორის ქედები და ღარები წარმოიქმნება. სტომატები განლაგებულია ღარებში (სურ. 10). მათი აგებულება სხვა სისხლძარღვოვანი მცენარეების სტომატის აგებულების მსგავსია. ბრინჯი. 8.ანატომიური სტრუქტურა
internodes
ბრინჯი. 10. სტომატები ეპიდერმისის კვეთაზე
ჭურჭლის შეკვრა განლაგებულია სილიციუმის ქედების ქვეშ. ისინი შედგება ფლოემისა და ქსილემისგან (ნახ. 11, 12). ასეთი სტრუქტურის მქონე სტელს ეუსტელა ეწოდება.
გენერაციული ორგანოები
ცხენის კუდის ვეგეტატიური ყლორტების თავზე არის სტრობილებში თავმოყრილი სპორანგიები (სურ. 4).
ბრინჯი. 13. მომწიფებული ცხენის კუდის strobilus: A – გარეგნობა; B – გრძივი მონაკვეთი
ცალკეული სპორანგიები შედარებით დიდი და წაგრძელებულია. ისინი გროვდება კორიმბოზურ სპორანგიოფორებზე, ანუ სპოროფილებზე (სურ. 13). თითოეული სპოროფილი შეიცავს 5-10 სპორანგიას შიდა მხარეს - ტომრები სპორებით (სურ. 14). იმის გამო, რომ ცხენის კუდის სპორები ერთი და იგივე ზომისაა და მათგან ორსქესიანი ყლორტები იზრდება, ისინი კლასიფიცირდება როგორც ჰომოსპორული მცენარეები.
სპორებს აქვთ სფერული ფორმა და ეკვატორზე გარშემორტყმულია ელატერებით - სპეციალური ჰიგიროსკოპიული ძაფებით (სურ. 15). ზაფხულის ცხელ დღეს, ჰაერის დაბალი ტენიანობით, გახსნილ სპორანგიაში სპორების ელატერები დახვეულ მდგომარეობაშია. თუმცა, როგორც კი ჰაერის ტენიანობა ოდნავ მოიმატებს (მაგალითად, წვიმის შემდეგ), ელატერები სწორდებიან და სპორებს აფრქვევენ.
ტენიან ნიადაგზე მოხვედრის შემდეგ სპორები აღმოცენდება (სურ. 16).
ცხენის კუდები, ისევე როგორც ლიკოფიტები, გამოჩნდა ზემო დევონში. პალეოზოური ეპოქა, ყველაზე გავრცელებული გვიან პალეოზოურში (კარბონული პერიოდი) იყო უზარმაზარი ტყეების ნაწილი, იყო დიდი, ხის მსგავსი, მაღალი. დღეს შეიმჩნევა ოდესღაც ვრცელი ჯგუფის ბოლო რამდენიმე ნაშთი, რომელიც გადაშენდა მეზოზოიკის დასაწყისში.
თანამედროვე წარმომადგენლები არიან მრავალწლოვანი მცენარეები, რიზომატოზები, ბალახოვანი, ყველა მიეკუთვნება იმავე გვარს ცხენისკუდს, ციკლში უპირატესი თაობაა სპოროფიტი, სპოროფიტის სხეული იყოფა კარგად განვითარებულ მიწისზედა გასროლად. მისი სიმაღლე რამდენიმე სანტიმეტრიდან რამდენიმე მეტრამდე მერყეობს. ასევე კარგად არის განვითარებული რიზომი, მისგან გაშლილი გვერდითი ფესვები.
ყველა ცხენის კუდს ახასიათებს ღეროს, გვერდითი ტოტებისა და რიზომების მკაფიო დაყოფა კვანძებად და ღრუ კვანძებად. განშტოება მრგვალია.
Horsetail აწარმოებს ორი ტიპის ღეროებს
1. არაქლოროფილური, სპორების შემცველი, სწრაფად მომაკვდავი.
2.მწვანე, მცენარეული.
(ორივე გრძივი ღარებია.)
სხვა ცხენის კუდებში, როგორიცაა ცხენის კუდი, სტრობილი ვითარდება ვეგეტატიურ გასროლაზე.
თანამედროვე ცხენის კუდის ფოთლები ძალიან მცირეა, აქვთ ქერცლის ან კბილების გარეგნობა, მაგრამ მათი წარმოშობა განსხვავდება კლუბური ხავსების ფოთლებისგან. ევოლუციის ფოთლის მაკროფილური ხაზი.
კუნეფოთლიანი კლასიდან გადაშენებულ ცხენის კუდებს შედარებით დიდი ფოთლები ჰქონდათ. მათ ჰქონდათ დიქოტომიური ვენტილაცია, მათი ევოლუციური განვითარება შედგებოდა გასქელება, კონვერგენცია, შერწყმა და შემცირება.
გამომდინარე იქიდან, რომ თანამედროვე ცხენის კუდის ფოთლები პატარაა, ფოთლების ფუნქციას ღერო იღებს.
ფესვები მხოლოდ გვერდითია, ვრცელდება რიზომიდან.
სპორისებრი ღერო (strobilus)
გადაშენებულ ცხენის კუდებში სტრობილებს ჰქონდათ საკმაოდ რთული სტრუქტურა, თანამედროვეებში ისინი უფრო მარტივია: ღერძზე სპორანგიოფორები (სპოროფილები, სპორანგიის შემცველი ფოთლები) მკვეთრად განსხვავდებიან ფოთლებისგან, აკლიათ ქლოროფილი და დათვის სპორანგია . ცხენის კუდები ჰომოსპორულია.
ცოცხალ მცენარეებს შორის არ არის ჰეტეროსპორული მცენარეები. კლინოლისტებში, კალომიტებში. ცხენის კუდის სპორები განსხვავდება უმაღლესი მცენარეების სხვა სპორებისგან: მათ აქვთ 3 ჭურვი, რომელთაგან 2 არის ეგზინი და ინტინი. არის მე-3 ბუმბული საწოლი (გარე). რომელიც დაყოფილია 2 ლენტისმაგვარ ელოტერას ზამბარად (მოძრაობის უნარით). გარემოს ტენიანობიდან გამომდინარე, ისინი იხვევენ სპორის სხეულის ირგვლივ, ან ტენიან ამინდში, პირიქით, იხვეწებიან, იშლება და ქმნიან ფხვიერ სპორულ მასას, რომელსაც შეუძლია სპორანგიუმიდან გაფრენა. ეს სპორები ცვივა სპორანგიუმიდან და აღმოცენდება სპორანგიუმთან ახლოს. თანამედროვე ცხენის კუდის გამეტოფიტებს აქვთ რამდენიმე მილიმეტრის სისქის მწვანე ფირფიტის წვრილი ან უხეში ზედა ნაწილის სახე. მრავალშრიანი, მიმაგრებულია ნიადაგზე რიზოიდების გამოყენებით. დიდი ხნის განმავლობაში, გამეტოფიტები ითვლებოდა ოროთახიანებად, თუმცა ყველა თანამედროვე ცხენის კუდი ჰომოსპორულია. ხელოვნური კულტივაციისა და დაკვირვების შედეგად დადგინდა, რომ გამეტოფიტები პოტენციურად ორსქესიანები არიან, მაგრამ განვითარება იწყება მამრობითი და მდედრობითი სქესის სახით. მდედრებში ანთერიდია შეიძლება ჩამოყალიბდეს ასაკთან ერთად, მაგრამ მამაკაცებში არქეგონია არასოდეს წარმოიქმნება, ამიტომ ცხენის კუდები ავლენენ მორფოლოგიურ ჰომოსპორულობას და ფიზიკურ ჰეტეროსპორულობას.
კლასიფიკაცია
დივიზიონი Equisetae
1. კლასის სოლფოთლიანი (მეორადი ზრდა, ჩამოყალიბებული სქელი, მეტრი სიგრძის, ნეკნებიანი ზედაპირი, ნეკნები გადაადგილდებიან ერთი კვანძიდან მეორეზე მონაცვლეობის გარეშე, ფოთლების ღეროების ღეროებზე. უძველესებს აქვთ გაყოფილი ფოთლები, მოგვიანებით მათ აქვთ სოლი ფორმის ფირფიტა, რთული ანატომიური სტრუქტურის ღეროები, ცენტრში არის პირველადი ქსილემა (პროტო და მეტაქსილემი) მის სხივებს შორის არის ფლოემი, მათ შორის არის კამბიუმი, გარე ფენებში ფელოგენი ქმნის საცობებს. სიგრძე 10 სმ
2.კლასი ცხენის კუდები
ა) Order Calamitaceae (გადაშენებული, გაჩნდა დევონში, უდიდესი განვითარება კარბონიფერში და ქრება იურული პერიოდის განმავლობაში. ეს ხეები ცხენის კუდებია. ისინი ცხოვრობდნენ ჭაობის ნიადაგში, საიდანაც ყლორტები 30 მეტრამდე იზრდებოდა, ღეროებს ჰქონდათ ნაპრალები და მეზობელი კვანძების ნეკნები მონაცვლეობით იყო განლაგებული.
ბ) ცხენის კუდის რიგი (წარმოდგენილია ერთი ოჯახით, ერთი გვარით, აფრიკაში, როგორც უცხო მცენარეები, მიუხედავად პრიმიტიული სტრუქტურისა და უძველესი წარმოშობისა, წარმატებით კონკურენციას უწევს ხმელეთის მცენარეებს. განვითარების ციკლები.
