Ботаніка - Б.Є. Якубенко 2017

Частина третя. Царство рослини (Planthae)
Розділ VІІ. Систематика вищих рослин
Лабораторне заняття Тема 12.33. Відділ Хвощеподібні (Eguisetophyta)

Загальні зауваження. Хвощеподібні станговлять мікрофільну гілку еволюції вищих спорових рослин. У них уперше в процесі еволюції з’явились справжні листки теломного походження.

Відділ ділиться на чотири класи, три з яких — викопні рослини. Клас хвощевидні — це сучасна група рослин, що включає одну родину, один рід— хвощ (Eguisetum) і 32 види, поширених по всій земній кулі. В Україні росте 9 видів хвощів.

Усі види — багаторічні трав’яні рослини, що ростуть на заболочених луках, полях, болотах, на берегах рік, озер, рідше в лісах. Деякі види хвощів (польовий і лісовий) мають два типи пагонів — споро- і хлорофілоносний. Інші види хвощів (зимуючий, болотний, річковий) не мають спороносного пагона, а на верхівці хлорофілоносного на початку літа утворюються стробіли.

Об’єкт: хвощ польовий (Еquisetum аrvеnsе L.)

Завдання:

1. Розгляньте і вивчіть будову спорофіта хвоща.

2. Вивчіть будову стробіла хвоща польового і спор.

3. Розгляньте анатомічну будову стебла хвоща.

4. На таблицях розгляньте будову чоловічого та жіночого гаметофітів хвоща.

5. В альбомі зарисуйте розглядувані частини хвоща польового, позначте їх складові частини, а також зарисуйте його цикл розвитку.

Обладнання і матеріали: мікроскопи МБР-1 або Біолам, лупи, скальпелі, препарати, живий та гербарний матеріал, фіксовані стробіли та частки стебла, інше приладдя.

Макроскопічне дослідження спорофіта хвоща польового. На гербарних зразках або живих рослинах розгляньте будову спороносних і хлорофілоносних пагонів хвоща польового. На зразках видно, що підземна частина рослини — це буре міцне почленоване на вузли і міжвузля кореневище з бульбами, що містять нагромаджений за літо запас поживних речовин. Від вузлів кореневища відходять пучки тоненьких додаткових коренів. За допомогою кореневища хвощ розмножується вегетативно, дуже засмічуючи поля.

Від кореневища вертикально відходять два пагони: спороносний бурий і зелений трофофільний. На верхівці нерозгалуженого спороносного пагона знаходиться кільце зрослих шилоподібно загострених листочків, позбавлених хлорофілу. Користуючись лупою, розглянемо будову стробіла. У молодому стробілі поверхня його утворена щільно зімкнутими шестигранними щитками, розміщеними горизонтальними кільцями. У міру достигання вісь стробіла розростається, щитки витягуються, розсуваються, створюючи можливість для розсіювання спор.

За допомогою пінцета відпрепаруйте і відділіть із стробіла один спорофіл — щиток разом із ніжкою. Навколо ніжки по краю щитка звисають 8—9 циліндричних спорангіїв, що розкриваються щілиною.

Зарисуйте кореневище з бульбами і додатковими коренями, спороносний пагін із стробілом, спорофіл із ніжкою, щитком і спорангіями.

Тепер розгляньте будову зеленого трофофільного пагона. Відділіть від стебла один членик, що складається із довгого міжвузля і вузла. Членик легко відкривається над вузлом, де розміщена вставна меристема. З нижнього боку членика видно порожнину міжвузля; від вузла вверх розміщене кільце дрібних гострих листків, що при основі зрослися в трубочку. Листки майже не мають хлорофілу і тому функцію асиміляції виконує стебло та бічні гілочки. Зарисуйте трофофільний пагін і покажіть на рисунку стебло, вузол, міжвузля, гілки, листочки.

Рисунок 90.

Мікроскопічні дослідження. Методика виготовлення препаратів. Користуючись фіксованим чи живим матеріалом, приготуйте препарат поперечного зрізу стебла. Для цього шматочок стебла затисніть у серцевині бузини і гострим лезом зробіть серію зрізів, які покладіть на предметне скло в краплю води. Вибравши найкращий зріз, накрийте його покривним скельцем і покладіть на столик мікроскопа під мале збільшення. У полі зору побачите, що стебло має форму шестикутника (рис. 91). Зверху воно вкрите епідермісом, що складається з безбарвних клітин, розміщених в один шар, під ними у виступах (реберцях) стебла зосереджена механічна тканина коленхіми, а в борозенках — зелена хлоренхіма. Під хлоренхімою знаходиться повітряна порожнина, між коленхімою і хлоренхімою, а також нижче їх є клітини корової паренхіми. У центрі стебла розміщений провідний циліндр із перициклом на периферії. В основній паренхімі стебла розміщуються провідні пучки колатерального типу. Пучки розміщені напроти ребер стебла і складаються із двох вузьких смужок ксилеми, що збоку прилягають до флоеми, повернутої до перицикла. Далі знаходиться порожнина стебла.

Зарисуйте поперечний розріз стебла, вказавши епідерміс, коленхіму, хлоренхіму, перицикл, провідні пучки, порожнину стебла.

Рисунок 91.

Для того, щоб самостійно виготовити препарат із спори з елатерами, із сухого стробіла струсіть на предметне скло спори і, не накриваючи покривним скельцем, помістіть на столик мікроскопа. Зволожуючи їх диханням, перевірте гігроскопічність елатер. Зарисуйте спору з елатерами.

Користуючись таблицями та рисунками підручника, розгляньте будову чоловічого й жіночого гаметофітів і зарисуйте їх, указавши слань, ризоїди, антеридії, архегонії.

Висновок. Сучасні хвощі — це багаторічні трав’яні рослини зі стеблами, почленованими на вузли і міжвузля, редукованими кільчасто розміщеними листками. Спори утворюються у спеціальних спороносних зонах — стробілах. Морфологічно вони однакові, що дає можливість віднести хвощі до рівноспорових рослин; фізіологічно спори різні і проростають у надземні роздільностатеві гаметофіти.

Запитання для самоконтролю

1. Що вирізняє спорофіт хвощів від плаунів?

2. Яке покоління домінує у циклі розвитку хвощів?

3. Чи можна віднести хвощі до різноспорових рослин?

4. Скільки оболонок має спора хвоща?

5. На які класи поділяється відділ хвощеподібних?

6. Індикаторами яких ґрунтів є хвощі?

7. Що сприяє вегетативному розмноженню хвоща?

8. Які особливості анатомічної будови стебла хвоща?

9. Назвіть найголовніші види хвощів флори України.