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La cola de caballo no tiene raíces primarias. Sus raíces finas, filiformes, dirigidas hacia la profundidad, son de origen caulinar; emergen de los entrenudos (internodios) de los brotes del rizoma. Hacia finales del otoño se forman en los rizomas horizontales cercanos a la superficie unas hinchazones ovoides, reservas nutritivas para el rebrote primaveral, sobre todo para los primeros en brotar: los portadores de esporas fértiles de color pardo rojizo. Uno de estos porta en disposición fusiforme los esporangios hexagonales. Tras la maduración de las esporas, el brote fértil muere rápidamente. Las esporas, tenues como el polvo, son arrastradas por el viento y germinan en cuanto alcanzan la humedad acuosa. De las esporas en germinación emerge primero una punta similar a una raíz; se desarrolla entonces un prothallium que verdea, semejante a un alga. «Hasta este estadio, la cola de caballo es una planta acuática verde.» Los protonematos se presentan en dos tipos. Un tipo de Prothallium forma espermátidas redondeadas que pueden moverse libremente en el agua con ayuda de dos flagelos. El otro tipo forma primordios de óvulo que son fecundados por los espermatozoides que nadan a su alrededor. Tras la fecundación, el brote de la cola de caballo — que crece perpendicularmente hacia arriba y hacia abajo — abandona la fase acuosa y se une con lo sólido de la tierra y con las fuerzas del sol. Ambos brotes, tanto los fértiles como los vegetativos, se desarrollan a partir de los rizomas que avanzan hasta zonas más profundas del suelo y allí se enraízan.