Die Schachtelhalme besitzen einen bewurzelten Sporophyten. Die Blätter
(Mikrophylle) sind in Quirlen angeordnet, der Sproß (mit gerillter
Oberfläche) besteht aus alternierend aufeinanderfolgenden Knoten (Nodien)
und dazwischenliegenden Internodien. Einige Arten zeichnen (besser gesagt:
zeichneten) sich durch sekundäres Dickenwachstum aus. Homosporie ist
die Regel, Heterosporie ist selten. Die Sporangien sind an den Sporophyllen
hängend angeordnet, die (männlichen) Gameten sind vielgeißlig.
Vier Ordnungen können genannt werden, drei davon (mit * gekennzeichnet)
sind ausgestorben:
Asterocalamitaceae: Asterocalamites
Equisetales
Calamitaceae: Protocalamites, Calamites
Equisetaceae: Equisetum
Schachtelhalmähnliche Pflanzen gibt es mit Sicherheit seit dem Mittleren Devon. Aus dieser Periode stammt die Art Hyenia elegans (beschrieben von S. LECLERCQ, 1940). Die Sprosse waren bis zu 30 Zentimeter hoch, einige waren steril, andere trugen quirlförmig angeordnete sporangientragende Sporophylle.
Eine Gattung Protohyenia kam im Unteren Devon vor. Sie wurde 1957 von A. R. ANANIEV in Sibirien gefunden. Die Pflanzen besaßen eine aufrechte Achse, die einem waagerecht wachsenden Rhizom entsprang. Darüber, ob diese Pflanzen tatsächlich den Equisetatae zuzuordnen sind, gehen die Meinungen auseinander.
Sphenophyllales
Diese waren mit vielen Arten im Oberen Devon bis zur Unteren Trias verbreitet. Wegen fehlender Festigungsgewebe knickten die Sprosse der Pflanzen älterer Formationen sehr leicht ab. Im Verlauf der Evolution dieser Gruppe nahmen sekundäres Dickenwachstum und Holzbildung zu. Das Holz war von auffallenden Markstrahlen durchsetzt. Die Blätter waren z.T. zerteilt, gefächert oder keilförmig und wurden durch ein dichotom verzweigtes Gefäßbündel versorgt.
Calamitales
Die Calamitales waren, zusammen mit den schon beschriebenen Lepidodendrales, im Oberdevon und im Karbon vorherrschend. Im Vergleich zu den Calamitaceae sind die Asterocalamitaceae als die ursprünglichere Familie anzusehen. Ihr Holz war recht einfach strukturiert, die Blätter waren bis zu 20 Zentimeter lang und mehrfach unterteilt.
Die Arten der Gattung Calamites waren bis zu 30 Meter hohe Bäume, deren Stamm innen hohl war. Im Gegensatz zu den Lepidodendrales wurde die Festigkeit durch das Holz (Bauprinzip: Röhrenbäume) und weniger durch die Rinde gewährleistet. Neben homosporen kamen heterospore Arten vor. Obwohl phylogenetisch nicht eng miteinander verwandt, lassen sich im Verlauf der Evolution von Lepidodendron und Calamites progressive (und schließlich auch regressive) Parallelentwicklungen feststellen:
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Der Anteil an Primärholz ging zugunsten von mehr Sekundärholz zurück. |
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Es kam zu einer Zusammenfassung der Sporangien zu zapfenähnlichen Verbänden, in denen die Sporangien durch umhüllende Sporophylle geschützt waren. |
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Beide Gruppen sind etwa zur gleichen Zeit ausgestorben. Die vermutliche Ursache: Am Ende der Steinkohlenperiode (im Perm) trat eine weltweite Trockenheit ein. |
Calamites: Dünnschliff (weitere Abbildungen) durch einen versteinerten Sproß. In Versteinerungen sind mikroskopische Strukturen oft so gut erhalten, daß man sie in einem dünnen Gesteinsschliff erkennen kann. In der Abbildung ist die Anordnung der Leitgefäße zu sehen. Das Fossil stammt aus dem Oberkarbon (Sammlung des Geologischen Instituts der Universität Heidelberg).
Calamites schüberli (Stammabdruck): Oberkarbon, Wettin (Sachsen)
Equisetales
Equisetum variegatum
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