Плауны — это многолетние, вечнозеленые наземные или эпифитные растения, встречаются также и водные формы. Современные виды — травянистые растения. Распространены достаточно широко и встречаются от тропиков до арктических пустынь и от равнин до границы снегов в горах. Поселяются, как и моховидные, главным образом во влажных местообитаниях: по берегам водоемов, во влажных лесах, на лугах, по окраинам болот и т. д. Некоторые плауновидные (как например, относящиеся к роду полушник) являются водными растениями. Во влажных тропических лесах отдельные виды поселяются на стволах и ветвях деревьев и являются, таким образом, эпифитами. Другие обитают в каменистых пустынях, при этом засушливый период растения переносят в состоянии криптобиоза (криптос — скрытый и био — жизнь), когда интенсивность жизнедеятельности, вследствие частичного высыхания цитоплазмы, сильно уменьшается. Многие из этих растений ядовиты, из-за чего и не поедаются позвоночными животными. Часть видов используют в медицине и ветеринарии как лекарственные средства.
Морфология плауновидных
В жизненном цикле плауновидных, как и у всех последующих групп высших растений (см. ниже), преобладает спорофитная стадия, гаметофит же в той или иной степени редуцирован. Вегетативное тело плаунов представлено спорофитом, который может достигать значительных размеров. Так, например, высота ствола палеозойских, ныне вымерших, древовидных плаунов (например, р. лепидодендрон) могла достигать 30 метров. Для этих растений характерно, что дихотомически ветвящийся побег дифференцируется на надземную и подземную части. Причем подземная часть представлена корневищем с чешуевидными листьями и придаточными корнями. Корни у плаунов — придаточные, лишенные корневых волосков. Важнейшей отличительной особенностью плауновидных является наличие особых листьев, так называемых микрофиллов, имеющих небольшие размеры, простую форму и всегда только одну жилку и возникающих как простые выросты побега. Такие листья могут располагаться либо спирально, либо супротивно, или мутовчато. Спорангии располагаются на ножках на поверхности особых «плодущих» (фертильных) листьев, называемых спорофиллами. Спорофиллы могут располагаться либо среди обычных (стерильных) листьев и морфологически мало отличаться от них, либо бывают собраны в особые структуры на надземных побегах, так называемые стробилы — ограниченные в росте спороносные побеги. Гаметофиты значительно упрощены и представляют собой либо фотосинтезирующие зеленые лопастные, либо бесцветные нефотосинтезирующие (сапротрофные), вступающие в симбиотические отношения с грибом образования. Архегонии и антеридии типичного строения могут развиваться как на одном и том же гаметофите, так и на разных.
Жизненный цикл плауновидных
Среди плауновидных встречаются как равноспоровые, так и разноспоровые группы. О сущности и эволюционном значении разноспоровости говорилось в разделе «Общая характеристика высших растений» (см. выше).
Рассмотрим жизненный цикл типичного равноспорового плауна (например, р. Lycopodium). Внутреннее содержимое спорангиев, располагающихся на спорофиллах (которые, в свою очередь, собраны в стробилы), на начальных этапах процесса формирования спор (спорогенеза) заполнено спорогенной диплоидной тканью (2п). Затем клетки спорогенной ткани подвергаются мейотическому делению, в результате чего образуются гаплоидные споры (п). После того, как стенка спорангия разрывается, споры высыпаются и, попав в благоприятные условия на подходящий субстрат, прорастают. Формируется гаметофит (заросток) с ризоидами, на верхней поверхности которого располагаются архегонии и антеридии.
Для того, чтобы двужгутиковый сперматозоид попал из антеридия на архегонии, необходимо присутствие воды. Оказавшись на шейке архегония, сперматозоид по образовавшемуся канальцу перемещается в брюшко, где расположена яйцеклетка. же разрывает стенку мегаспоры, и архегонии выступают из оболочки. В остальном жизненный цикл разноспоро-вых плаунов напоминает таковой у равноспоровых.
1 Систематика плауновидных
Отдел плауновидных, объединяющий около 1000 видов из четырех родов, включает в себя два класса: плауновые и полушниковые. Для плауновых характерна равноспоровость, отсутствие аэренхимной ткани, так как среди них нет водных растений, а кроме того, придаточные корни у них располагаются на корневищах. Представители: плаун баранец, плаун булавовидный. Полушниковые характеризуются разноспоровостью, наличием аэренхимной ткани или крупных воздухонос-ных полостей, а придаточные корни располагаются на корневище по спирали. Представители: селягинелла сибирская, полушник озерный. Происходит оплодотворение и образуется зигота. Из нее формируется зародыш спорофита, который растет и постепенно превращается во взрослое растение со спорангиями. Цикл замыкается. Жизненный цикл разноспоровых (например, Selaginella, Isoetes) отличается тем, что для них характерно наличие двух типов спор: микро- и мегаспор, которые образуются соответственно в микро- и мегаспорангиях. При прорастании микроспор развивается микрога-метофит (О гаметофит) с антеридиями, а при прорастании мегаспор — мегагаметофит (О гаметофит) с архего-ниями. Причем гаметофиты развиваются под оболочками спор, т. е. внутри споры. После образования сперматозоидов стенка микроспоры разрывается и они высвобождаются наружу. Зрелый мегагаметофит обычно так-же разрывает стенку мегаспоры, и архегонии выступают из оболочки. В остальном жизненный цикл разноспоровых плаунов напоминает таковой у равноспоровых.
Систематика плауновидных
Отдел плауновидных, объединяющий около 1000 видов из четырех родов, включает в себя два класса: плау-новые и полушниковые. Для плауновых характерна равноспоровость, отсутствие аэренхимной ткани, так как среди них нет водных растений, а кроме того, придаточные корни у них располагаются на корневищах. Представители: плаун баранец, плаун булавовидный. Полушниковые характеризуются разноспоровостью, наличием аэренхимной ткани или крупных воздухоносных полостей, а придаточные корни располагаются на корневище по спирали. Представители: селягинелла сибирская, полушник озерный.