Значение плаунов в природе и жизни человека кратко
Обновлено: 02.07.2024
Папоротниковидные - большая группа высших растений. Их значение в природе и жизни человека и животных огромно. К ним относятся такие виды как папоротники, хвощи и плауны. Все папоротниковидные в древности очень густо заселяли планету, умирая, они падали в воду, покрывались минералами и каменели, тем самым образовывая такое важное полезное ископаемое как каменный уголь. Как и все зеленые растения, эти виды образуют при помощи энергии солнца кислород и органическое вещество. Многие папоротниковидные используются в пищу и как лекарственное средство.
Плауны, хвощи и папоротники играют важную роль как в природе, так и в жизни человека. Первым и самым главным их значением является сохранение биоразнообразия.
Значение плаунов
Плауны, как и все растения, в природе имеют свою нишу в пищевой цепи. Они служат кормом для травоядных животных, имеют большое значение в жизни коренных народов во многих частях света. Например, обитатели степной зоны России и Дальнего Востока используют споры плаунов как средство против порезов, ожогов, кожных заболеваний. Из их стеблей делают настой, который употребляется при заболеваниях таких органов, как:
- мочевой пузырь;
- печень;
- легкие.
Один из видов - плаун-баранец - содержит легкий яд, который вызывает рвотный рефлекс, поэтому его используют при лечении от зависимостей (алкоголизма, курения и т.д.).
Также плауны применяются в ветеринарии. Их отваром опрыскивают крупный рогатый скот с целью устранения паразитов.
Значение хвощей
Хвощи тоже поедаются некоторыми животными, в то время как для остальных они являются ядовитыми. Кабаны и северные олени относятся к видам, которые употребляют хвощи в пищу, а, например, лошадь может умереть, если съест их.
Огромное значение хвощи имеют в народной медицине. Из них делают кровоостанавливающие мази, применяют при поражениях кожи, обморожениях, ожогах и т.д. Также на хвоще изготавливается настой для улучшения кровообращения и поднятия иммунитета.
Поскольку в стеблях растения содержится много кремния, его применяют для полировки металла, гравировки стали и т.д.
Значение папоротников
Папоротники, т.к. они являются большей группой, чем две предыдущие, имеют более широкое распространение и значение. В природе на некоторых территориях они являются ландшафтообразующими растениями. Под их кроной гнездятся птицы.
Травянистые папоротники (а также листья древовидных) во многих культурах используются как съедобные растения. Такие виды, как циботиум, используются для изготовления лекарств от ревматизма. Многие папоротники используются в домах и садах как декоративные растения.
Плауновидные растения появились в древности. Современные представители плауновидных — это многолетние вечнозеленые травы, реже — полукустарники. Среди исчезнувших видов были и древесные. Ныне плауновидные включают около 100 видов. В сосновых лесах широко распространены булавовидные плауны.
Плауны расстилаются стеблем по земле или растут прямо, опираясь на другие растения. От стелющихся стеблей вверх отходят побеги с мелкими листьями, внизу развиваются придаточные корни. Стебли плауна покрыты тонкой оболочкой. На наружном слое имеется опорная ткань. В середине есть проводящие ткани.
Булавовидный плаун
Булавовидный плаун (рис.1) размножается спорами и вегетативно. Вегетативное размножение осуществляется отрезками стелющихся побегов. Из молодых клеток таких отрезков сначала появляются придаточные корни, затем — молодые побеги.
Таким образом, из одного растения плауна развиваются несколько молодых плаунов. Некоторые виды плаунов (присасывающиеся к другим растениям) размножаются вегетативным путем из почек, появляющихся на верхушках побегов. Созревшие почки отрываются и разлетаются на расстояние до 0,5 м. При попадании в благоприятные условия они прорастают. Такие почки образуются на побегах один раз в год.
Рис.1 Булавовидный плаун
Бесполое размножение осуществляется спорами. Осенью на верхушках растущих вверх побегов образуются по 2 споровых колоска, в которых развиваются споры. В результате растрескивания спорангиев созревшие споры высыпаются на землю.
С прорастания спор на земле начинается половое размножение. Заростки за лето созревают. На их поверхности образуются мужские и женские половые клетки, которые, сливаясь, оплодотворяются. В последующем из зародышевого корешка развивается настоящий корень, из стебелька — настоящий стебель, а из листочка — настоящий лист. В результате получится растение плауна (рис.2).
Рис.2 Размножение плауна
Значение плаунов
Плауны, как все зеленые растения в результате процесса фотосинтеза образуют органические вещества, а в воздух выделяют кислород. Они покрывают поверхность земли и участвуют в почвообразовательном процессе. Широкого хозяйственного применения они не имеют. Их споры используются при изготовлении лекарственных препаратов (ими обсыпают некоторые таблетки и пилюли), в качестве присыпок.
Как и некоторые грибы, плауны иногда образуют ведьмины кольца.
Плауновидные появились более 300 млн лет назад в виде древесных растений, которые образовывали целые леса. Современные представители , плауновидных — это многолетние вечнозеленые травянистые растения. От стелющихся стеблей вверх отходят побеги с мелкими листьями, внизу развиваются придаточные корни. Размножение спорами и вегетативное — отрезками стелющихся побегов. У зародышей имеются зачаточные корни, стебли и листья будущего растения.
Древние и самостоятельные растения хвощи и плауны внешне очень схожи, в этом можно убедиться, взглянув на изображение в энциклопедии, на фото или рисунок в учебнике по ботанике. Но схожесть этих двух растений на самом деле обманчива. В чем же их отличия? В этом стоит разобраться!
Отдел хвощевидных и его представители
Хвощевидные относятся к отделу папоротниковидных высших споровых растений, одних из первых, некогда обитавших на Земле.
Из хвощевидных самым распространенным сейчас остается класс хвощовых, представителем которого является хвощ.
Представители высших споровых хвощевидных растений – папоротники, мох и плауны, занесены в Красную книгу РСФСР, как редкий вид живых ископаемых.
Заболоченная или кислая почва, леса с густой кроной - это основные места для произрастания хвощовых, представляющих собой большую часть травостоя, нежели другая растительность.
Строение хвощевидных растений
По своему строению, тело хвоща имеет стебель с ярко выраженным его разделением, то есть четким чередованием междоузлий и узлов. Из осевого органа стебля в его узлах образуются чешуйчатые листья и ветви.
Благодаря пропитанной кремнеземом кожице стенок стебля, увеличивается его ребристость и жесткость. Фотосинтез, преобразуя энергию света в химическую связь всех необходимых веществ в стеблях и ветвях хвоща, делает растение более плотным.
Корневая система с клубнями или с придаточными корнями очень развита, что затрудняет борьбу с данным растением, но позволяет ему переносить лесные пожары.
Размножение и развитие хвощей
У растения существует два способа размножения:
Вегетативный, где органом служат корни и клубни.
Спороносный, где органами размножения выступают спороносные колоски.
Как представитель высших споровых, хвощ обладает сложным жизненным циклом. Растению свойственны непрерывность жизни, как у вегетативного побега, и чередование поколений (бесполого и полового).
Летом преобладает вегетативное размножение, когда побеги растут над земной верхушкой. Летний побег - ассимилирующий, ветвистый, состоит из члеников и узлов, из которых ответвляясь растут такие же расчлененные ветви, размножается под землей. Его корни врастают вглубь земли на расстояние до 1 метра.
Весенний побег - спороносный, не ассимилирующий и не ветвистый, размножается за счет верхушек спороносных колосков. В этих колосках проходит процесс, называемый спорофитом, при котором происходит оплодотворение клетки, и появляется спора.
Спороносный колосок хвоща
Зеленая шаровидная по форме спора, с четырьмя усиками, прорастает в женские или мужские проростки, из которых появляется взрослый вид хвоща. Ветер – хороший помощник для размножения спороносных побегов.
Примеры хвощевидных растений
Данный род вмещает в себя около 32-х видов, известных в Южной Африке, Северной и Южной Америке, Евразии и Арктике: болотный, приречный, древовидный, лесной, камышовый, луговой, большой, пестрый, многощетинковый, ветвистый, зимующий, гигантский, тростниковый, раскидистый, боготский, Мура.
Хвощ Плантариум
Хвощ может достигать невероятных размеров - от нескольких сантиметров до 12 метров в высоту.
Так, самым высоким из ныне существующих растений является гигантский хвощ, достигающий 12 метров. Растут такие представители в самых благоприятных для себя влажных тропических и субтропических регионах.
Общая характеристика плауновидных
Растения из отдела плауновидных - вечнозеленые и многолетние. Более всего плаун был распространен в конце каменноугольного и девонского периодов, и представлял собой высокое древовидное растение.
Плаун Альпийский
На данный период количество видов этого растения снизилось до 400 экземпляров, и вырастают они в высоту не более чем на 30 сантиметров.
Строение плауна
Плауны представляют собой ползучие и ветвящиеся стебли, на которых по спирали вырастают листья разнообразной формы (ланцетовидные, линейные, очередные).
Корневая система состоит из дополнительных корней, произрастающих от стеблей. Верхушки побегов обрамлены чешуйками, видоизмененными листьями (спорангиями), которые являются органами бесполого размножения.
Как размножаются плауны
Развитие плауна напрямую зависит от попадания в него грибного гифа, который обеспечивает ему питание органическими веществами.
Размножаются плауны:
вегетативно (укоренение ветвей);
Произрастание спор плаунов происходит около 8 лет после попадания в почву. Но в основном плауны размножаются побегами.
Представители плаунов
Среди ползучего растения большое разнообразие видов, но особо распространенными считаются: плауны – годичный, булавовидный, темный, сплюснутый, баранец и колючий плаун.
Плаун булавовидный
Где обитают хвощи и плауны
Хвощи и плауны растут только там, где достаточно влаги, так как она необходима для размножения. Поэтому встретить эти растения можно в глухих и влажных частях леса, в болотистой местности, на заливных лугах или лугах, чья почва имеет повышенную кислотность, так же в тропиках и субтропиках.
Плаун годичный
Плауны на территории России встречаются в хвойных и влажных лесах, реже на заливных лугах. Основная область их обитания – тропики.
Как человек использует плауны и хвощи
Вымерший древовидный хвощ через века преобразовался в каменный уголь. Залежи этого угля в жизни человека служат не только как топливо, но и как ценное химическое сырье.
Некоторые современные медицинские препараты, способствующие водно-солевому обмену, помогающие при сердечной недостаточности, кровоостанавливающие, ранозаживляющие, мочегонные, в своём составе содержат полевой хвощ.
Живописцы и столяры нередко используют стебли высушенного хвоща для шлифования поверхности, так как он содержит кремний.
В отличие от хвоща, плаун намного популярнее, он чаще используется в научной и народной медицине, в ветеринарии, в косметологии и пиротехнике. Также он обладает красильным веществом, из его стеблей добывают синюю краску, используемую в текстиле.
Плауны - многолетние травянистые корневищные растения. Являются одними из самых древних высших растений. Это вечнозеленые растения, у которых отсутствует камбий и, соответственно, нет древесных форм. Часто обитают в хвойных лесах. Представители: плаун булавовидный, полушник озерный, селагинелла сибирская.
В данном отделе имеются водные растения, к примеру - род полушник. Отдельные виды плаунов обитают в тропических условиях и являются эпифитами - растениями, которые селятся на других растениях, но при этом не являются паразитами.
В пустынях в условиях засухи плауны рода селагинелла могут входить в состояние криптобиоза (от греч. kryptos - тайный, скрытый и bio - жизнь). Это состояние характеризуется обезвоживанием тканей и органов растения с целью вживания.
Строение плаунов
Рассмотрим плауны на примере типичного представителя - плауна булавовидного. Листья у плауна булавовидного расположены густо, покрывают стебель. Листья цельные, мелкие. Для стебля характерно дихотомическое ветвление, побег разделяется на надземную и подземную части, вглубь почвы от подземной части отходят придаточные корни.
Наиболее важной морфологической особенностью является наличие у плаунов микрофилл. Микрофилл представляет собой лист высших растений, образованный выростом стебля (энационный лист). Такой лист всегда имеет только одну жилку, маленькие размеры и простую форму. Листорасположение может быть супротивным, мутовчатым.
У класса плауновые, к которому относится плаун булавовидный, отсутствует аэренхима, крупные межклетники (полости) в тканях. Среди них нет водных растений.
На рисунке имеется новый термин "ризофор". Ризофор - корневая подставка, орган, образующийся на стеблях у некоторых растений. Ризофоры имеют вид длинных тонких корней, которые, достигая земли, образуют придаточные корни.
На поверхности спорофилла (фертильного листа) находятся спорангии. Спорофилл может располагаться среди обычных (стерильных) листьев, либо несколько спорофиллов могут объединяться вместе: такая структура называется стробила. Стробила представляет собой спороносный побег, ограниченный в росте.
Гаметофиты плауна булавовидного значительно упрощены, представляют собой фотосинтезирующие или бесцветные (вступающие в симбиоз с грибом) образования. Антеридии могут развиваться на одном гаметофите с архегониями, могут и располагаться отдельно на разных гаметофитах.
Жизненный цикл плауна
На спорофите материнские клетки (2n) внутри спорангиев, расположенных на спорофиллах (которые собраны в стробилы) делятся мейозом. В результате деления мейозом из материнских клеток (2n) получаются гаплоидные споры (n). С течением времени стенка спорангия разрывается, и споры рассеиваются во внешнюю среду, где из них прорастает заросток - гаметофит (n) с ризоидами, на котором расположены мужские половые органы - антеридии, и женские - архегонии.
Мужской гаметофит называется микрогаметофитом, а женский гаметофит - макрогаметофитом. Особенно необычно, что гаметофиты развиваются под оболочками спор. Только после созревания микрогаметофит и макрогаметофит разрывают оболочку споры. Из антеридия во внешнюю среду выходит сперматозоид.
Значение плаунов
Плаун применяется в гомеопатии при некоторых болезнях желудочно-кишечного тракта и нарушениях метаболизма (обмена веществ). Используется в фармацевтической практике для предотвращения слипания пилюль. Из плауна изготавливают детскую присыпку.
Многие плауны содержат в составе ядовитые вещества из-за чего не поедаются животными. Отдельные виды содержат парализующий яд, сходный по механизму действия с ядом кураре, который блокирует ацетилхолиновые никотиновые рецепторы поперечно-полосатых мышц, вследствие чего дыхательные движения диафрагмы прекращаются и наступает смерть от удушья.
Данная статья написана Беллевичем Юрием Сергеевичем и является его интеллектуальной собственностью. Копирование, распространение (в том числе путем копирования на другие сайты и ресурсы в Интернете) или любое иное использование информации и объектов без предварительного согласия правообладателя преследуется по закону. Для получения материалов статьи и разрешения их использования, обратитесь, пожалуйста, к Беллевичу Юрию.
Читайте также: