ПЛАУН ТӘРIЗДIЛЕР БӨЛIМI

(отдел плауновидные — Lycopodiophyta)

Плаун тәрiздiлер ерте дәуiрде пайда болған. Олардың казiргi кездегi өкiлдерi көп жылдық мәңгi жасыл шөптесiн өсiмдiктер. Жойылып кеткен түрлерiнiң iшiнде ағаштарыда кездескен. Қазiргi кезде плаундардың 100 – дей түрi белгiлi. Плаун  тәрiздiлер тең және әр түрлi споралы өсiмдiктер. Тең споралы плаун тәрiздiлердiң кең тараған өкiлiне шоқпарбас плаун(плаун булововидный – Lycopodium clavatum) жатады.

Ол қарағайлы ормандарда жиi кездеседi. Плаунның сабағы жерге төселiп, тiк және басқа өсiмдiктерге сүйенiп өседi. Төселiп өсетiн сабағынан жоғары қарай ұсақ жапырақтары бар, өркендерi, төмен қарай қосалқы тамырлары жетiледi. Күзге қарай жоғары бағытталып, тiк өсетiн өркендерiнiң ұшында екiден (сиректеу 3-5-тен) спора түзетiн масақтары дамиды. Плаунның сабағының iшкi құрылысы өте қарапайым. Сабақтың сыртын жұқа қабық жауып тұрады. Оның астында жақсы жетiлген қабық қабаты болады. Қабықтың сыртқы қабатында тiрек ұлпасы бар. Сабақтың ортанғы бөлiгiн шеңберлi шоқ алып жатады

Көбеюi. Шоқпарбас плаун вегетативтi, жыныссыз және жынысты жолдармен көбейедi. Вегететивтi көбеюi төселiп өсетiн өркендерiнiң үзiндiлерi арқылы жүзеге асады. Мұндай үзiндiлердiң жас клеткаларынан қосалқы тамырлар, содан соң жас өркендер жетiледi. Осылайша бiр өсiмдiктен бiрнеше жас плаун пайда болады. Кейбiр түрлерi (басқа ағашқа жабысып өсетiндер) өркендерiнiң ұшында пайда болатын бүршiктерi арқылы вегетативтi көбейедi. Бүршiк толық жетiлген соң үзiлiп (0,5м қашықтыққа) түсiп, қолайлы жағдайда өнедi. Мұндай бүршiктер өркенде жылына бiр рет түзiледi. Жыныссыз көбеюi споралар арқылы жүзеге асады. Споралар масақтарында жетiледi. Плаунның спора түзетiн масағының өсiне көптеген үш бұрышты, ұшы үшкiр спорофилдер бекидi. Спорофилл –түрi өзгерген жапырақ. Осы спорофилдерде бүйрек тәрiздi спорангийлер орналасады. «Спорангий» споралар дамитын орын, олардың iшiнде көптеген ұсақ, сары түстi споралар жетiледi. Споралардың барлығының пiшiнi мен мөлшерi бiрдей. Пiсiп – жетiлген споралар спорангийлердiң қабықшасының жарылуының нәтижесiнде жерге шашылады. Плаун тәрiздiлердiң кейбiреулерi (мысалы, Selaginella) әртүрлi споралы өсiмдiктер болып келедi.

Жынысты көбеюi жерге түскен споралардың өнуiнен басталады. Плаун спораларының өнуiнiң екi типi белгiлi. Жер үстi және жер асты типтерi. Бiрiншi жағдайда споралар жерге түскен соң бiрнеше күннен кейiн жер үстi өскiншелерiн бередi. Бұл өскiншелер жартылай сапрофит ретiнде қоректенедi. Олардың жерге төселiп өскен ашықтау – жасыл түстi өскiншелерiнiң астында саңырауқұлақтардың жiп шумақтары (гифалары) болады. Саңырауқұлақтың жiп шумағынсыз өскiншелер өспей қурап қалады. Осылайша жартылай жерге енiп жататын өскiншелер бiр жаздың өзiнде пiсiп жетiледi. Плундардың өскiншелерi қос жынысты, ұзындығы 20 мм аспайды. Өскiншенiң үстiнгi бетiнде аталық және аналық жыныс клеткалары қосылып ұрықтанады. Ұрықта болашақ өсiмдiктiң тамырының, сабағының және жапырағының бастамасы болады. Келешекте ұрықтық тамыршадан нағыз тамыр, сабақшадан – нағыз сабақ, ал жапырақшадан – нағыз жапырақ қалыптасады. Нәтижесiнде плаун өсiмдiгi пайда болады. Жер асты споралар жерге түскен соң 6-15 жылдың аралығында саңырауқұлақтардың жiп шумақтарымен селбесiп өсiп, қос жынысты өскiншеге айналады. Ұрықтанған клеткалардан келешекте жас плаун өсiмдiгi пайда болады.

Плаундардың маңызы.  Плаундар барлық жасыл өсiмдiктер секiлдi фотосинтез процесiнiң нәтижесiнде органикалық заттар түзедi және топырақ түзу процесiне қатысады. Плаундардың практикалық маңызы шамалы. Спораларын көп мөлшерде жинап, дәрi — дәрмек жасауға пайдаланылады. Шөбiн қайнатып, тұнбасын iш жүргiзетiн, несеп айдайтын және өттi тазартатын дәрi ретiнде медицинада қолданылады.

ҚЫРЫҚБУЫН ТӘРIЗДIЛЕР БӨЛIМI

(отдел хвощевидные — Equisetophyta).

Жалпы сипаттамасы.Қырықбуын тәрiздiлер бұрынғы геологиялық кезеңдерде алуан түрлi болған. Ертедегi ағаш тәрiздi өкiлдерi түгелдей жойылып, қазiргi кезде тек шөптесiн түрлерi ғана сақталған. Сабағы өте көп буын және буынаралықтарынан тұратындықтан өсiмдiктi қырықбуын деп атаған.

Қазiргi кезде кездесетiн қырықбуын тәрiздiлерге қырықбуын туысы (род хвощ — Equisetum) жатады, онда 30-35 түр бар. Қырықбуындар арамшөп ретiнде егiстiкте, тың және тыңайған жерлерде, ормандарда, су жағасында өседi.     Ол ылғалдылығы жоғары қышқыл топырақта кездеседi. Қазақстанда көбiрек тараған өкiлдерiнiң бiрi – дала қырықбуыны (хвощ полевой – Equisetum arvense).

Ол – ұзын, бұтақталған жерасты тамырсабағы бар көпжылдық шөптесiн өсiмдiк. Тамырсабағының буынынан қосалқы тамырлар дамиды. Қырықбуынның жерүстi өркендерi екi түрлi: көктемгi және жаздық өркен. Көктемгi өркендерi ерте көктемде тамырсабақтың қыстық бүршiктерiнен пайда болады. Олардың биiктiгi 20 см аспайды, бұтақтанбаған болып келедi. Жапырақтары буындарында қабыршақ түрiнде қалыптасады. Мұндай өркендердiң жоғарғы ұшында спора түзетiн масақтар жетiледi. Масақтарында споралар дамиды. Қабыршақты жапырақтары өркенде топтанып орналасады. Дала қырықбуынының көктемгi өркендерi споралары пiсiп жетiлген соң қурап қалады. Жасыл түстi жаздық өркендерде хлорофилл дәндерi бар. Жаздық өркенде жанама бұтақтары топтанып орналасады. Ол – вегетативтi өркен. Жапырақтары болмайтындықтан фотосинтез процесiн осы жаздық өркендерi жүзеге асырады.Көктемгi өркендерi көбею, ал жаздықөркендерi өсу қызметiн атқарады. Жаздық өркеннiң тамырсабағының жанама бұтақтары түйнекке айналады. Онда қорек заттары қорға жиналады. Осы түйнектер арқылы дала қырықбуыны вегетативтi жолмен көбейе алады. Қырықбуын сабағының сырты көп қырлы болады. Оның қырлы бөлiгi (қабырғалары) ойыс бөлiгiмен кезектесiп келедi. Сабақтың сыртын жұқа өң (эпидермис) қаптайды. Ол бiрқатар түссiз клеткалардан тұрады. Эпидермис клеткаларының қабықшасына кремни тұздары сiңген. Ол қырықбуын сабақтарының берiктiгiн арттырады.

Эпидермистiң астын қабық қабаты алып жатады. Қабықтан соң орталық шеңбер орналасады. Орталық шеңберде өткiзгiш ұлпалары бiрнеше ұсақ шоқтар түзедi. Жас өркендердiң өткiзгiш шықтарында өзек болады. Кейiн өзек ұлпалары ыдырап, оның орнында қуыс пайда болады.

Сабақ қырларының астында тiрек ұлпасы, ал ойыс жерлерiнiң астында фотосинтездеушi ұлпалар жетiледi. Хлорофилл дәндерi бар фотосинтездеушi ұлпаның әр бөлiгiнiң астында айқын байқалатын қуыс болады. Тiрек ұлпасының астында өткiзгiш ұлпалары шоқ түзiп орналасады. Өткiзгiш ұлпалар қоректiк заттардың тасымалдануын қамтамасыз етедi. Органикалық заттар фотосинтез процесiнiң нәтижесiнде өсiмдiктiң жер бетi өркендерiнде түзiледi. Бұл заттарды өткiзгiш ұлпалардың бiр тобы өркендерден тамырына қарай тасымалдайды. Өткiзгiш ұлпалардың екiншi тобы су мен минералды заттарды тамырдан жер бетi өркендерiне жеткiзедi. Осылайша өткiзгiш ұлпалары өсiмдiктi қоректi заттармен қамтамасыз етедi.

Көбеюi: Қырықбуындар плаундар секiлдi вегетативтi, жыныссыз және жынысты жолдармен көбейедi. Вегетативтi көбеюi тамырсабақтары түйнектер арқылы, жыныссыз көбеюi споралар  арқылы жүзеге асады. Спора түзетiн масақтарында көптеген споралар пiсiп жетiледi  де жерге шашылады. Спораларыдың барлығының мөлшерi бiрдей болғанымен, физиологиялық жағынан әр түрлi. Бiр споралардан аталық өскiншелер,ал екiншелерiнен аналық өскiншелер жетiледi. Осы өскiншелерде жынысты көбею жүзеге асады. Аталық өскiншеде аталық жыныс мүшесi, аналық өскiншеде аналық жыныс мүшесi жетiледi. Аналық және аталық жыныс клеткаларының қосылуының нәтижесiнде өсiмдiк ұрықтанады. Ұрықтан қайтадан жас қырықбуын өсiмдiгi жетiледi.

Қырықбуындардың табиғаттағы және халық шаруашылығындағы маңызы. Қырықбуындар – егiстiктiң арамшөптерi. Олар топырақты эрозиядан сақтайды. Қырықбуындардың бiрқатар түрлерi улы өсiмдiктер. Дала қырықбуыны – дәрiлiк өсiмдiк. Ол халық медицинасында ертеден қолданылып келедi. Дәрiлiк шикiзат ретiнде жасыл сабақтарын жинап, кептiредi. Дәрiлiк шикiзаты қан айналымының әлсiздiгiнен болатын iсiкке, несеп жүргiзуге қолданады. Сонымен бiрге қырықбуынның споралар түзетiн масақтары мен сабақтарын тамаққа пайдаланады.

ПАПОРОТНИК ТӘРIЗДIЛЕР БӨЛIМI

(отдел папоротниковидные — Polypodiophyta)

Жалпы сипаттамасы. Папоротник тәрiздiлер жоғарғы сатыдағы споралы өсiмдiктердiң iшiндегi ең ерте пайда болған тобы. Ертедегi жойылып кеткен үлкен ағаш тәрiздi түрлерi ылғалды тропикалық орман болып өскен.

Қазiргi кезде папоротник тәрiздiлердiң 10000-нан астам түрлерi белгiлi. Папоротник тәрiздiлер тропикалық ормандарда ағаш, лиана (басқа өсiмдiкке оралып өсу), түрiнде өседi. Суда өсетiндерi де бар. Австралия мен Жаңа Зеландияда өсетiн ағаш тәрiздi түрлерiнiң биiктiгi 20 м жетедi. Қазақстанда ағаш тәрiздi папоротниктердi тек ботаникалық бақтардан ғана көруге болады.

Папоротник тәрiздiлер тең споралы және әр түрлi споралы өсiмдiктер. Қазақстанда кездесетiндерi көпжылдық шөптесiн өсiмдiктер. Олардың кең тараған өкiлдерiнiң бiрi еркек усасыр папоротнигi(щитовник мужской – Dryоpteris filix — mass).

Ол ылғалды көлеңкелi жерлерде, орман шетiнде және сайлар мен жыраларда өседi. Еркек усасыр папоротнигi %тамырсабақты өсiмдiк. Тамырсабақтарынан төмен қарай қосалқы тамырлары, ал жоғары қарай жапырақтары өседi. Бiзде өсетiн шөптесiн папоротниктердiң жер үстi сабағы дамымаған. Бiрақ олардың жер асты тамырсабағы жақсы жетiлген. Папоротниктердiң тамырсабағы түрi өзгерген қысқарған сабақ дейдi. Еркек усасыр папоротнигiнiң  жапырақтары өте баяу өседi. Мұнда үш түрлi жапырақ бар. Бiрiншi жылғы жапырақтар бүршiк түрiнде болады және тамырсабақтың ұшына жақын орналасады. Осы бүршiктерден екiншi жылғы жапырақтар пайда болады. Екiншi жылғы жапырақтары бүктелiп, сыртын түктер жауып тұрады. Үшiншi жылы көктемде бүктелген жапырақтар жазылып қауырсынды тiлiмделген нағыз жапыраққа айналады.

Папоротниктердiң жапырақтары жоғарғы ұшынан шексiз өсетiндiктен өте iрi болады. Олардың мөлшерi бiрнеше мм-ден 30 м дейiн жетедi. Папоротниктердiң жапырақтары 2 түрлi қызмет атқарады:

1)       фотосинтез процесiнiң нәтижесiнде органикалық зат түзiледi;

2)       споралар түзiлiп көбеюге қатысады. Папоротниктердiң фотосинтез процесi жүретiн жапырақтары қауырсын тәрiздi бiрнеше қайтара тiлiмделген болады. Сондықтанда оны күрделi қауырсынды жапыраққа жатқызады.

Көбеюi. Папоротниктер  вегетативтi,  жыныссыз және жынысты жолдармен көбейедi. Вегетативтi көбеюi   тамырсабақтары және өнiм бүршiктерi арқылы жүзеге асады. Өнiм бүршiктерi папоротниктердiң барлығында бiрдей бола бермейдi. Ол талақдәрi (аспленум) папоротнигiнiң  кейбiр түрлерiне ғана тән. Мұндай бүршiктер жапырақтың негiзгi жүйкесiн бойлай орналасады. Олардан жапырақтың нышаны бар кiшкентай папоротниктер пайда болады. Осы папоротниктер үзiлiп түсiп, тамырланып, топыраққа бекидi де нағыз папоротникке айналады.

Жыныссыз көбеюi былайша жүзеге асады. Жаз кезiнде еркек усасыр папоротнигiнiң жапырағының астынғы бетiнде, орталық жүйкенi бойлай қоңыр төмпешiктер түзiледi. Оларды сорустар деп атайды. «Сорус» дегенiмiз спорангийлердiң жиынтығы. «Спорангий» — споралар дамып жетiлетiн орын. Спорангийлерi  жапырақтың  астынғы бетiнде ұзын аяқшалары арқылы негiзгi жүйкеге бекiнiп тұрады. Сорустың үстiн жауып тұратын бүйрек тәрiздi жарғақша жамылғысы болады. Пiсiп жетiлген споралар спорангийдiң қабықшаларының жыртылуының нәтижесiнде жерге шашылады. Қолайлы жерге түскен споралар өнiп өскiншелер бередi. Еркек усасыр папоротнигi тең споралы өсiмдiк. Жыныстық көбею осы өскiншеде жүзеге асады. Өскiнше жүрек пiшiндi, жасыл түстi, диаметрi 4 миллиметрдей табақша (пластинка). Ол ризоидтары арқылы топыраққа бекидi. Өскiншенiң астынғы бетiнде аталық және аналық жыныс мүшелерi жетiледi. Аталық жыныс мүшесiнен аталық жыныс клеткалары, аналық жыныс мүшесiнен аналық жыныс клеткалары (жұмыртқа клеткасы) пайда болады. Екi әр түрлi жыныстық клеткалардың қосылуының нәтижесiнде өсiмдiк ұрықтанады. Ұрықта болашақ өсiмдiктiң сабағының, жапырағының бастамасы болады. Ұрық алғашқы кезде өскiншенiң есебiнен қоректенедi. Кейiн ұрықтан тамыр және жапырақ жетiледi. Папоротниктердiң маңызды түрлерiнiң бiрi кәдiмгi еркек папоротник. Кәдiмгi еркек папоротник тегiстiкте де, таулы жерлерде де (3000 м биiктiкке дейiн) кездеседi. Көп жағдайда ол күн сәулесi жақсы түсетiн, жарық ормандарда немесе орман шеттерiнде өседi. Әсiресе оны қарағайлы ормандардан, биiктеу жерлерден және бұталардың арасынан жиi кездестiруге болады. Кәдiмгi еркек папоротник тамырсабағы арқылы вегетативтi көбейетiн, күресуге қиын арамшөптердiң бiрi. Ол өртшалған, сүдiргеге шыртылған, тыңайған жерлердi, жайылымдарды тез басады. Бұдан кәдiмгi еркек папоротник халықшаруашылығына зиян келтiретiн өсiмдiк деген бiржақты пiкiр қалыптасуы керек. Папоротниктiң бұл түрiнiң пайдалы жақтары да аз емес. Көптеген елдерде ол тамақ өнiмдерiн беретiн өсiмдiк ретiнде белгiлi. Мысалы, Жапонияда кәдiмгi еркек папоротниктiң жас жапырақтарын жергiлiктi халық тамаққа пайдаланады. Тек Токио қаласының өзiнде жылына осы өсiмдiктiң 300 000 кг жас жапырағын тамаққа пайдаланады екен. Тiптен Жапонияда кәдiмгi еркек папоротниктiң табиғи қоры жергiлiктi халықтың мұқтаждығын өтеуге жеткiлiксiз болып отыр. Жаңа Зеландияның түпкiлiктi халқы (маоролар), Канар аралдарының аборигендерi, Американың индейстерi осы папоротниктiң кептiрiлiп, ұсақталған тамырсабағынан нан пiсiредi. Немесе сол күйiнде тамаққа пайдаланады. Ашаршылық жылдары кейбiр Европа елдерiнде де осы өсiмдiктердiң ұнтақталып, кептiрiлгентамыр сабағынан нан пiсiрген. Сонымен бiрге кәдiмгi еркек папоротниктi халық медицинасында және ресми медицинада ертеден қолданады. Одан балалардың iшек-құрт ауруын және сүйектерiнiң қисайғанын (рахит) емдеуге қажеттi препараттар алынады. Англияда осы өсiмдiктiң жапырағын үйдiң шатырын жабуға және малдың астына төсеуге пайдаланған. Оны отынға және тыңайтқыш ретiнде пайдаланған. Осы папоротниктiң күлiнен ертеден өндiрiске қажеттi натрий (калидiң карбонаты) алынады. Оны баяу балқитын шынылар алатын өндiрiсте және сабын жасауға пайдаланады.

Папоротник тәрiздiлердiң табиғаттағы және халық  шаруашылығындағы маңызы. Папоротник тәрiздiлердiң сәндiк өсiмдiктер ретiнде жылыжайда (оранжереяларда) өсiредi және жұмыс орындарын көгалдандыруға жиi пайдаланады. Папоротниктердiң кейбiр түрлерi дәрiлiк өсiмдiк болып табылады. Мысалы, еркек усасыр папоротнигi  дәрiлiк өсiмдiк ретiнде көп уақыттан берi белгiлi. Оны iшек құрт ауруларына қарсы қолданады. Жапырағынан жараларды жазатын тұнбалар, суық тигенде және ауырғанды басатын препараттар алынады. Ағаш тәрiздi жойылып кеткен папоротниктердiң таскөмiрдiң түзiлуiнде рөлi орасан зор болған.

Қазiргi кездерде папоротниктердiң кейбiр түрлерiнiң саны жылдан жылға азайып келедi. Соған байланысты оларды қорғаудың қажеттiлiгi туындауда. Мысалы, Қазақстанның өзiнде олардың сирек кездесетiн, тiптен жойылуға жақын түрлерi бар. Бұларға мыңжылқы усасыр папоротнигi (щитовник мынжилкенский – Dryоpteris mindshilkensis) мен шолпаншаш сүмбiлi (адиантум венерин волос – Adiantum cappilus — veneris) жатады. Олардың екеуi де Қазақстанның Қызыл кiтабына енген.

ЕРТЕДЕГI ПЛАУН, ҚЫРЫҚБУЫН, ПАПОРОТНИК ТӘРIЗДIЛЕР ЖӘНЕ ТАСКӨМIРДIҢ ПАЙДА БОЛУЫ

Осыдан шамамен 300 миллион жыл бұрын, Жер бетiне өсiмдiктер жабыны қазiргi кездегiден мүлде басқаша болған. Ол кездерде жыл бойы ылғалды және жылы климат сақталып отырған. Судың буынан түзiлген тұманды мұнар күннiң көзiн жиi жауып, жылы нөсерлi жаңбырлар жауған. Мұның өзi өзендер суының тасып, көлдердiң пайда болуына және топырақтың батпаққа айналуына әкелiп соқтырған. Бұл жағдайда жағалық және батпақты жерлердiң өсiмдiктерi – ертедегi плаун, қырықбуын, папоротник тәрiздiлер жақсы өскен.

Плаундардың, қырықбуындардың және  папоротниктердiң тамырлары, сабақтары және жапырақтары болғандығына байланысты жер бетiнде өсуге мүктерге қарағанда жақсы бейiмделген. Олар өте көп мөлшерде споралар түзген, яғни көбеюге мүмкiндiгi мол болған. Мұның өзi жердiң тарихи даму барысында, таскөмiр дәуiрiнде құрлықта плаун, қырықбуын, және папоротник тәрiздiлердiң басым болуына көп әсерiн тигiзген.

Бұл кезеңде плаун, қырықбуын, папоротник тәрiздiлер судың жағалауында ғана өсiп қоймай, тегiстiкте де ағаш тәрiздi биiк өсiмдiктерден тамаша ормандар түзген. Бұл ормандардың кейбiр ағаштарының биiктiгi 40 метрге дейiн жеткен. Оларға плаун тәрiздiлерден лепидодендрондар (биiктiгi 40 м), сигилляриялар (биiктiгi 30 см), қырықбуын тәрiздiлерден каламиттер (биiктiгi 8 – 10 м), папоротник тәрiздiлерден археоптеристер (биiктiгi 34 м), кладоксилондар (биiктiгi 25 м) жатады. Бұл ағаштардың батпақты жерлерде өсуiне байланысты тiрек ұлпалары нашар жетiлген. Соған байланысты олардың дiңдерi осал болған және қатты жел, дауыл тұрған кездерде оңай сынып отырған. Сынған ағаштар, құлаған кездерде өздерiмен бiрге айналасындағы басқа ағаштарды қоса құлатқан. Осылайша құлаған ағаштардан орманның көп жерi жапырылып жатқан. Мұндай ағаштардың арасында, қазiргi кездердегi плаундарға, қырықбуындарға және папоротниктерге ұқсас өсiмдiктер өскен.

Өзендер тасығанда құлаған ағаштарды ағызып әкетiп, суы таяз жерлерде оларды ұйық пен құм басқан. Ағып келген салынды ағаштар құм мен судың салмағынан тығыздалып, тапталып бiрнеше миллиондаған жылдар бойы оттек жоқ ортада таскөмiрге айналған.

Спораларымен көбейетiн өсiмдiктермен бiрге таскөмiр дәуiрiнде ерекше папоротниктер өмiр сүрген. Олардың жапырақтарында қарапайым тұқымбүрiне ұқсас құрылымды өсiндiлер болған. Оны ғалымдар сол кездегi шөгiндi қабаттардан табылған ағаштардың таңбаларын және тасқа айналған қалдықтарын зерттеудiң нәтижесiнде дәлелдеген .

Таскөмiрдi  қазiргi кезде отын немесе химия өнеркәсiбiне қажеттi шикiзат есебiнде пайдаланады. Таскөмiрмен соңғы уақыттарға дейiн паровоздар жұмыс iстедi. Қазiргi кезде жылу электрстанциялардың, фабрикалардың және заводтардың бу қазандары осы таскөмiрмен қыздырылады. Таскөмiрден жанғыш газдар және басқа өнiмдер алынады. Одан анилин бояуы, лактар, пластмассалар, дәрi – дәрмектер, т.б. заттар алынады. Қазақстанда таскөмiр Қарағанды мен Екiбастұзда өндiрiледi.