ОТДЕЛ EQUISETOPHYTA
Хвощевидные - древняя группа растений, расцвет которой пришелся на каменноугольный период (400-250 млн лет назад). В это время древовидные хвощи были доминантами болотных лесов, а их питательные стробилы - лакомством для динозавров. У хвощевидных очень характерная внешность. Поскольку у них членистый, легко разламываемый в узлах стебель, раньше отдел назывался «членистостебельные». В зеленом фотосинте-зирующем стебле хвощей имеются многочисленные полости, а чешуевидные, сросшиеся в «воротничок», охватывающий узел, листья утеряли способность к фотосинтезу.
Ископаемые хвощи достаточно многочисленны, из них наиболее изучены роды каламит и клинолист. Относимый ранее к хвощам род гиения - после тщательного изучения оказался папоротником. Сегодня хвощевидные представлены всего одним родом хвощ (Equisetum), в составе которого около 20 видов, причем, среди них уже нет крупных форм Хвощи - растения Северного полушария, в Южном полушарии они встречаются редко. В Африке и Австралии хвощи существуют только как заносные растения, а в Новой Зеландии их нет совсем. В России насчитывается 10 видов, а также ряд гибридов между ними.
Научное название роду - «лошадиный хвост» - дал Плиний Старший, который увидел сходство морфлогии хвоща с конским хвостом. От корня «хвост» происходит и русское название рода.
Среди хвощей преобладают невысокие растения (до 1 м), однако у одного вида - хвоща многощитинкового (Е. myriochaetum) - длина стебля достигает 9 м. Эти стебли слабые и не в состоянии самостоятельно удерживаться в вертикальном положении. Они опираются на соседние растения.
У разных видов хвоща по-разному дифференцированы спороносные и вегетативные побеги. У хвоща приречного (Е. fluviatile) они не различаются, и спорангии образуются поздно на верхушках побегов. До этого невозможно определить, на каком побеге будут закладываться спороносные колоски. У хвоща полевого (Е. агvense), напротив, спороносные и вегетативные побеги резко различаются. Розовато-бурые неветвящиеся спороносные побеги появляются рано весной и развиваются за счет запасов питательных веществ в клубеньках корневища. Вегетативные побеги появляются позже, после созревания спор и усыхания спороносных побегов. У хвоща лесного (Е. sylvaticum) одновременно появляются вегетативные и спороносные побеги, и после рассеивания спор спороносные побеги функционируют как вегетативные.
У хвощей причудливо сочетаются ксероморфные и гигроморфные признаки. Как и для гигрофитов, для них характерны полости внутри стебля, причем кроме главной центральной полости, внутри ребристого стебля имеются многочисленные более редкие полости (под ребрами и под ложбинками). Как у ксерофитов (растений сухих местообитаний), у хвощей редуцированы листья - они мелкие и не зеленые. Кроме того, устойчивость к засухе обеспечивается сложно устроенными устьицами, регулирующими испарение, и развитой механической тканью. Эпидерма стеблей хвощей содержит кремнезем, что делает хвощи, в особенности хвощ зимующий (Е. hyemale) хорошим средством для чистки кастрюль.
Все хвощи - многолетние растения и хорошо размножаются гегетативно корневищами, которые бывают двух типов: горизонтальные и вертикальные.
Спороносный колосок состоит из спорангиофоров, не похожих на листья. Спорангиофор - это щиток с ножкой, на котором с нижней стороны сидят спорангии. В молодом колоске щитки сомкнуты, а при созревании спор ось колоска удлиняется и щитки раздвигаются. Спорангии вскрываются на верхушках, и споры высыпаются. Кроме обычных двух оболочек, споры имеют еще дополнительную из двух лент (элатер), закрученных вокруг споры. Ленты гигроскопичны и при высыхании раскручиваются, при этом споры сцепляются и высыпаются группами. Движение элатер можно наблюдать под микроскопом: вытрясти споры из колоска на предметное стекло, подышать на них и наблюдать при малом увеличении.
Все споры у хвоща внешне одинаковы, и образующиеся из них гаметофиты чаще всего обоеполые. Однако при неблагоприятных условиях архегонии могут быть недоразвиты или вообще не развиваются. Так появляются мужские заростки: они очень маленькие (несколько миллиметров) и представляют собой зеленую пластинку с небольшими лопастями. Иногда развиваются женские заростки, они крупнее и сильнее рассечены.
Длительное время в учебной литературе образование однополых заростков из одинаковых спор трактовалось как «физиологическая разноспоровость» и рассматривалось как ступень на пути возникновения настоящей морфологической разноспоровости. После опубликования работ литовского ботаника Й.Науялиса связь между условиями среды и полом заростков оспаривается. Причины появления однополых заростков не выяснены.
Заростки развиваются в течение нескольких недель, и после перекрестного оплодотворения (у обоеполых заростков - за счет неодновременного созревания антеридиев и архегониев) образуют молодые спорофиты.
Большинство хвощей ядовиты для домашних животных и при массовом содержании в сене могут вызывать отравление скота. Человек без риска навредить здоровью употребляет в пищу спороносные побеги хвоща полевого. Несколько видов хвощей, в особенности хвощ полевой, используются в медицине. Жесткими стеблями хвощей иногда полируют рога и древесину, очищают металлические поверхности. Некоторые хвощи - злостные сорняки
