Какое строение папоротника — особенности листьев, корней папоротников

Особенности строения

Папоротник — это многолетнее растение, которое может быть и кустом , и травой.

Структуру имеет следующую:

• корни;
• побеги;
• черешки;
• листовые пластины.

У растения нет настоящих листьев , имеются лишь ветки, которые растут в одной плоскости. Они называются вайи (предпобеги). Глядя на них, тяжело различить, где заканчивается стебель и образуются лист. Вайи выполняют две функции: спорообразования и фотосинтеза.

Все корни у растения придаточные. Первичный стержень не развивается, а вместо него образуется корень из стебля, реже из листа. Побеги разнообразны по внешнему и внутреннему строению. Ползучие стебли имеют название корневище. Они могут быть короткими и длинными. Стебель состоит из эпидермиса, проводящей и механической ткани. От корневища вверх сразу растут листья.

Папоротник размножается спорами. Последние образуются на нижней стороне листьев в спорангиях.

История видов папоротниковых растений

История папоротникообразных началась в эпоху динозавров – 400 млн. лет назад. В благоприятном для них теплом и влажном климате тропических лесов папоротники господствовали на Земле. Некоторые виды достигали 30 м в высоту. Со временем климатические условия кардинально изменились. Сколько должно было произойти природных катаклизмов, чтобы исчезли такие исполины, как динозавры и древовидные папоротники.

Размножение папоротников — схема и описание

При всем разнообразии современных папоротников они сильно отличаются от древнейших растений, уступая им в размерах и разнообразии форм. Но и сегодня это самая большая группа споровых – 300 родов и более 10 тыс. видов. Широкое распространение папоротникообразные получили, благодаря экологической пластичности и удивительным особенностям размножения.

Важно! Благоприятные для папоротников климатические условия в наши дни сохранились в тропиках и субтропиках, где древовидные папоротники достигают 20 м

История видов папоротниковых растений

История папоротникообразных началась в эпоху динозавров – 400 млн. лет назад. В благоприятном для них теплом и влажном климате тропических лесов папоротники господствовали на Земле. Некоторые виды достигали 30 м в высоту. Со временем климатические условия кардинально изменились. Сколько должно было произойти природных катаклизмов, чтобы исчезли такие исполины, как динозавры и древовидные папоротники.

Размножение папоротников — схема и описание

При всем разнообразии современных папоротников они сильно отличаются от древнейших растений, уступая им в размерах и разнообразии форм. Но и сегодня это самая большая группа споровых – 300 родов и более 10 тыс. видов. Широкое распространение папоротникообразные получили, благодаря экологической пластичности и удивительным особенностям размножения.

Важно! Благоприятные для папоротников климатические условия в наши дни сохранились в тропиках и субтропиках, где древовидные папоротники достигают 20 м

Особенности цикла развития папоротников

Папоротник не цветет. Ему присуще размножение спорами. Семена не могут образоваться, так как нет цветка. На изнаночной стороне листа собираются красно-бурые споры. После их созревания, наступают циклы спорофитов и гаметофитов. Жизненный цикл последователен.

Фазы цикла:

• Созревание спор
• Из споры образуется заросток
• Образование яйцеклеток и сперматозоидов
• Образование зиготы
• Прорастание зародыша
• Вырастает новый куст

Это весь цикл развития папоротника. Молодое растение снова повторит этот цикл. В жизненном цикле преобладает бесполое поколение. Именно оно и дает жизнь растению.

Особенности строения папоротника, связанные со средой обитания

Папоротники сохранили значительное многообразие. Они отличаются размерами, жизненными формами, жизненными циклами и особенностями строения. Форма листьев разнообразна. Экологически пластичное растение, устойчивое к переувлажнению. Большое количество образующихся спор обусловили широкое распространение по территории.

Эти растения могут жить в любых условиях. Но излюбленное место там, где тепло и сыро. Это тропики и субтропики.

Если папоротники сформировались в умеренной климатической зоне, то они обладают незначительным стеблем. Его форма корневища погружена в грунт. Проводящая ткань развита значительно. Между ее почками расположилась основная ткань.

Растения, обитающие в тропиках, могут похвастаться значительными размерами. Они достигают 20 метров.

У водных папоротников, корни могут достигать до 1 метра, а надводная часть будет всего несколько сантиметров.

Травянистые папоротники обладают хорошо развитой корневой системой, а надземные формирования не развиты. Листья крупные. Они являются предпобегами.

Висячие сады и плавающие лужайки

Гнёзда на деревьях вьют не только птицы, но и папоротники-эпифиты, поселяющиеся на стволах деревьев костенец гнездовой (асплениум-гнездо) достигает 2 м в диаметре. Поселившись высоко над землёй, костенец крепко привязывается к дереву нитями придаточных корней, дождём свисающих с ветвей. Длинные ползущие корневища, извиваясь по стволу, дают жизнь новым розеткам листьев, и ствол покрывается гнёздами костенца. Широкие листья задерживают дождевую воду, образуя в гнезде лужицы. Опадающая листва дерева-хозяина, птичий помёт, остатки трапез всякого зверья, падая с высоты, скапливаются между вайями папоротника и перегнивают, превращаясь в плодородную почву. В этой почве прорастают споры других видов папоротников и семена цветковых растений, например орхидей. Так на стволе пышным цветом расцветает целый висячий ботанический сад.

Костенец гнездовой (асплениум-гнездо)

Так же растёт папоротник платицериум лосерогий «оленьи рога». Его вайи торчат вверх, и их разветвления действительно напоминают рога оленей. У этого папоротника есть ещё другие вайи — округлые коричневато-красного цвета. Они прижимаются к стволу дерева-хозяина и, шарообразно укутывая корни папоротника, задерживают для них влагу и собирают всякий лесной мусор, создавая питательную почву для растения. Со временем этот шар разрастается и тяжелеет, его вес достигает порой 100 кг. Тогда, не выдерживая этой тяжести, дерево-хозяин падает, и благоденствию нахального поселенца приходит конец.

Платицериум лосерогий

Папоротники освоили и водную среду. Помимо марсилии, о которой шла речь ранее, в воде живёт цератоптерис василистниковидный, вайи которого слегка напоминают петрушку. Есть и любители поплавать на поверхности воды, например разные виды папоротника сальвинии, старого знакомца аквариумистов. Плавающие листья сальвинии растут так густо, что вся поверхность воды покрывается их листвой. Получается плавающая лужайка. Одни её вайи, напоминающие по форме листья акации, держатся на поверхности воды. Другие, подобные длинным гибким перышкам, полностью погружены в воду. Споры марсилии и сальвиний образуются не на листьях, а собраны в маленькие шарики, напоминающие семена. Грозди этих шариков — спорокарпий — погружены в воду. Высыпаясь, споры начинают своё развитие в воде.

Хозяйственное значение

Экономическое значение папоротников не так велико по сравнению с семенными растениями.

Пищевое применение имеют такие виды, как Орляк обыкновенный (Pteridium aquilinum), Страусник обыкновенный (Matteuccia struthiopteris), Осмунда коричная (Osmunda cinnamomea) и другие.

Некоторые виды ядовиты. Наиболее токсичными из произрастающих в России папоротников являются представители рода Щитовник (Dryopteris), корневища которого содержат производные флороглюцина. Экстракты из щитовника обладают антигельминтным действием и используются в медицине. Ядовитыми являются и некоторые представители родов Кочедыжник (Athyrium) и Страусник (Matteuccia).

Некоторые папоротники (нефролепис, костенец, птерис и другие) с XIX века используются как комнатные растения.

Вайи некоторых щитовников (например, Dryopteris intermedia) широко используются как зелёный компонент флористических композиций. Орхидеи часто выращивают в особом «торфе» из густо переплетённых тонких корней чистоуста.

Стволы древовидных папоротников служат в тропиках строительным материалом, а на Гавайях их крахмалистую сердцевину используют в пищу. Корневища папоротника рарауфе были основой пищи маори, которые употребляли также корневища и побеги других папоротников.

Папоротниковидные

Папоротниковидные относятся к высшим споровым растениям. Большинство современных папоротников являются травами. Ныне живущих папоротниковидных более 10 тысяч видов.

Папоротники растут в сосновых лесах, на болотах и даже в пустынях и водоемах. В тропических лесах растут древовидные папоротники, которые достигают в высоту 20 метров. Существуют лианоподобные папоротники, а также эпифиты (растут на деревьях). В основном папоротникообразные предпочитают влажные места обитания.

В умеренной климатической зоне широко распространены страусник, орляк, щитовник, пузырник.

В отличие от моховидных, папоротниковидные имеют настоящие корни. Стебель у папоротников короткий, а листья называются вайями (они имеют характерные особенности строения и роста).

Корни папоротника развиваются из стебля, а не из корня зародыша, так как последний отмирает в процессе роста и развития растения. В результате корневая система папоротниковидных является придаточной.

Стебель папоротника — это короткое одревесневшее корневище. Стебель имеет в своем составе механическую и проводящую ткань, а также эпидермис. Проводящая ткань представлена сосудистыми пучками. От стебля каждый год отрастают новые листья-вайи. При этом они растут от вершины корневища, где находится точка роста.

Распускающиеся вайи папоротниковидных свернуты в форме улитки. Они покрыты множеством чешуек, имеющих коричневый цвет. Вайя растет медленно. Каждый лист-вайя достаточно крупный, рассеченный на множество мелких листочков. У некоторых видов длина вайи составляет несколько десятков метров. В умеренном климате на зиму листья папоротников отмирают.

У папоротниковидных листья выполняют не только фотосинтезирующую функцию. Они также служат для спороношения. На нижней стороне листьев появляются особые бугорки (сорусы), представляющие собой группы спорангиев. В них образуются споры. Споры папоротниковидных гаплоидные, то есть содержат одинарный набор хромосом.

После созревания споры выпадают из сорусов и разносятся ветром. Попав в благоприятные условия, они прорастают в гаплоидный заросток. Он похож на сердцевидную зеленую пластинку. Размер заростка всего несколько миллиметров. Вместо корней у него имеются ризоиды, как у моховидных.

На нижней стороне заростка образуются антеридии и архегонии (мужские и женские органы размножения). В них созревают гаплоидные гаметы (сперматозоиды и яйцеклетки соответственно). Во время дождей или при обильной росе сперматозоиды подплывают к яйцеклеткам и оплодотворяют их. Образуется диплоидная зигота (имеющая двойной набор хромосом).

Прямо на заростке из зиготы начинает развиваться зародыш папоротника. У зародыша есть первичный корешок, стебелек и лист. Зародыш питается за счет заростка. Когда он разовьется, то укрепляется в почве и питается уже самостоятельно. Из него вырастает взрослое растение.

У папоротниковидных, также как у моховидных, происходит чередование двух поколений — гаметофита и спорофита. Однако у папоротников в жизненном цикле преобладает спорофит, в то время как у мхов взрослым зеленым растением является гаметофит.

Спорофит у папоротников считается бесполым поколением.

У папоротниковидных встречается вегетативное размножение с помощью выводковых почек. Они образуются на корнях.

На Земле были времена, когда папоротники были преобладающей растительностью суши. Однако в настоящее время значение папоротниковидных не так велико. Человек использует некоторые виды папоротников в качестве декоративных растений (полиподиум, адиантум, нефролепис). Молодые листья некоторых видов можно употреблять в пищу. Из корневищ готовят отвары, из листьев — настойки, которые применяются как противовоспалительные, болеутоляющие, противоглистные препараты. Некоторые средства из папоротников применяют при лечении легочных и желудочных заболеваний, а также рахита.

Споры папоротниковидных растений

Как уже было сказано выше, одно растение способно произвести огромное количество спор. И эта особенность системы размножения папоротниковидных, пожалуй, главная по сравнению с остальными растениями. Споры созревают в спорангиях, спорангии объединяются в сорусы. Расположение и окрас спорангиев зависят от конкретного вида/семейства, и нередко служат главным признаком различия. Есть папоротниковидные, спорангии которых располагаются не внизу листа, как обычно, а сверху. Такая локация позволяет гораздо лучше рассеивать споры по воздуху.

Если говорить про совсем уж нетипичные проявления спорового устройства, то хорошим примером послужит оноклея. Её листья делятся на два типа – спороносящие (для размножения) и обычные. Обычные вайи содержат в себе хлорофилл и выполняют все функции за исключением разноса спор. Спороносящие вайи, наоборот – выполняют только функцию размножения. Любопытно, что у них даже хлорофилла нет. Такие вайи появляются только в определенное время года, разносят споры, а потом отмирают за ненадобностью.

Сравнение с другими травянистыми растениями

Папоротниковидные – это папоротники, хвощи и плауны. Все они размножаются спорами и имеют общее происхождение.

У папоротников есть характерные отличительные признаки от других травянистых растений:

1. От водорослей они отличается корневищем и сложными листьями.
2. У мхов и папоротников происходит чередование поколений гаметофита и спорофита. У мхов преобладает гаметофит, у папоротник – спорофит. Наличие проводящей ткани в виде сосудистых пучков делает представителей папоротниковидных растений более приспособленными к наземному образу жизни.
3. В отличие от цветковых растений, размножаются спорами и не цветут.

Благодаря богатому химическому составу, папоротник имеет полезные для людей свойства. Используется в лекарственных целях и в кулинарии, подходит для засолки

Народная медицина тоже не обошла своим вниманием чудесные растения

Классификация папоротников в биологии, описание

Виды папоротников — комнатные и домашние растения

Папоротники, виды и названия которых подробно расписаны в группе Polypodiophyta, систематизирующей споровые растения, встречаются в различных экологических и климатических зонах. Это подтверждает тот факт, что сотни миллионов лет назад эти растения были распространены по всему земному шару, как и голосеменные растения.

Древний лес мезозойской эры с папоротниками

Интересно! В биологии зарегистрировано 300 родов и 12 тысяч видов многолетних и однолетних папоротников травянистой и древесной формы.

Две трети всех видов их обитает в сельве Южной Америки, Австралии и Юго-Восточной Азии.

Наибольшее распространение сегодня получили представители семейства Травянистых. Его виды растут в затененных местах с большим уровнем влажности. Большинство растений относится к многолетникам. Однолетниками являются немногочисленные представители папоротников, которые растут в умеренном климате средних широт.

Древовидные виды сегодня можно встретить только в оранжереях и дендрариях. Небольшое количество представителей папоротников из семейства Древовидных, которые полностью вымерли в результате глобального изменения климата миллионы лет назад, исследователи встречают в непроходимых тропических лесах на заболоченных участках.

Интересно! Редкие экземпляры, которые можно встретить в дикой природе, имеют большой древовидный стебель, высота которого может достигать 25 м. Их сразу можно заметить в траве.

Папоротники относятся к высшим растениям, имеющим:

• корни;
• стебель;
• листья.

Эти древние разновидности высшей формы делятся на сосудистые и клетчатые, которые еще называют моховидными.

Сосудистые папоротники имеют сосудисто-волокнистые пучки, которые выполняют функции прожилок и доставляют в листья питательные соки. Другие напоминают мхи, их называют эпифитами, что в переводе на русский означает «растущий на растении».

Разновидности папоротникообразных определяют многообразие их внешних форм. Древесные папоротники похожи на пальмы. Есть виды, у которых нет надземной части, у водных видов отсутствуют корневища. Одни из них относятся к многолетникам, другие – к однолетникам. Главным отличием многолетних видов является многообразие листовых пластин, которые называются вайями. Благодаря этой особенности данные растения стали популярными в декоративном садоводстве и комнатном цветоводстве.

Какова же характеристика растения? Папоротники отличаются сложным строением, разнообразием формы, размеров и расцветок. Они относятся к многолетним растениям. Большинство из них причисляют к травянистым культурам, но изредка встречаются и древовидные папоротники.

Интересно! Единственное, что объединяет все виды папоротников – это споровое размножение, из-за которого они не цветут, как доминирующая сегодня в природе цветковая флора, которая относится к роду покрытосемянных растений. Есть виды, которые произрастают прямо на стволе дерева. Некоторые из них высаживают дома.

У папоротника мощное корневище

Для размножения растения достаточно посадить его небольшую часть.

Болезни и вредители

При ослаблении избыточным поливом или недостатком влажности воздуха повышается возможность заражения папоротника.

Бактериальные, грибковые и вирусные болезни папоротника являются наиболее распространенными. Проявляются они в виде налетов, деформации листьев, начале гниения корней и стеблей. В качестве борьбы необходимо удалять и уничтожать пораженные части. Обрабатывать специализированными средствами, согласно инструкции. Во время начальных стадий заражения можно использовать отвары на основе лука, чеснока или белой горчицы.

Появление бурых пятен ржавчины на концах листьев сигнализирует о заражении антракнозом. Нужно удалить и сжечь поврежденные части, обработать фунгицидом и уменьшить частоту и обильность полива.

Важно! При загнивании корневой системы наблюдается желтение листьев, с последующим потемнением и гибелью растения. Развитие гнилостных процессов происходит из-за чрезмерного увлажнения почвы

Образование влажных коричневых пятен, увеличивающихся в размерах, является признаком пятнистости. Схема лечения идентична с лечением антракноза.

Развитие пушистой плесени – признак развития грибковой серой гнили. В начальных стадиях необходимо снизить количество азотосодержащих удобрений, разместить соседние растения на удалении друг от друга. Удалить поврежденные листья и обработать специальным фунгицидом против серой гнили.

Поражение корневым мучнистым червецом

Поражение корневым мучнистым червецом выглядит как белый налет. Необходимо сменить почву в горшке, промыть корневую систему водой. Вычистить горшок и ошпарить кипятком. Не стоит устанавливать зараженное растение рядом со здоровыми – паразит легко передвигается от горшка к горшку.

Формирование стекловидных выделений на листьях вызывается небольшими червями, травмирующими корни растения. В качестве лечения следует обрезать корневую систему и провести укоренение заново, сменив полностью почву.

Строение папоротниковидных растений

Строение довольно простое. Тело растения делится на следующие части:

• Листовая пластина
• Побег и корни (вегетативный и придаточные)
• Черешок
• Завиток
• Стебли

Следует упомянуть, что листья папоротниковидных называются вайями. Они разрастаются над землей, формируясь из почек. Почки, в свою очередь, присоединены к корневищу. Листья папоротников иногда могут достигать поистине гигантских размеров, а в эпоху динозавров такие размеры вообще были для них нормой. Однако листья служат не просто для красоты, но и выполняют две важные функции: фотосинтез и производство спор. Для последней функции существует специальное приспособление – спорангии. Они находятся снизу вайи и генерируют большое количество гаплоидных спор. Однако из всех миллионов созданных спор выживут лишь несколько десятков.

Что касается стебля, то в большинстве случаев он короткий, и находится непосредственно в почве. Содержит в себе два вида ткани – проводящую и сосудистую. Функции у них такие же, как и у остальных растений. Зачастую стебель вообще невидим, так как сразу же сливается с корневищем и уходит под землю. На поверхности же в таком случае остается только пышное скопление листьев.

В ряде случаев строение может меняться. Например, у некоторых тропических папоротников листья неразрезанные.

Роль папоротников

Папоротники являются компонентами многих расти­тельных сообществ, особенно тропических и субтропических лесов. Как и другие зеленые растения, папоротники при фо­тосинтезе образуют органические вещества и выделяют кис­лород. Они являются средой обитания и пищей для многих животных.

Многие виды папоротников выращивают в садах, оранже­реях, жилых помещениях, поскольку они легко переносят условия, неблагоприятные для большинства цветковых рас­тений. Наиболее часто в декоративных целях выращивают папоротники из рода адиантум, например адиантум «венерин волос», платицериум, или оленьи рога, нефролепис, или меч папоротник (рис. 85). В открытом грунте обычно выса­живают страусник (см. рис. 83, с. 102).

У папоротника орляка съедобны молодые закрученные «завитки» листьев. Их собирают рано весной в первые две недели после появления. Молодые листья консервируют, су­шат, солят. Экстракт щитовника мужского применяется в качестве глистогонного средства.

Категории: Растения по алфавиту Папоротниковидные Отделы растений

На этой странице материал по темам:

Вопросы к этой статье:

Жизненный цикл папоротниковидных растений

Папоротниковидные чередуют тип поколения с бесполого на половое. По сути, основным поколением выступает бесполое. Но если условия благоволят, то выросшее с помощью спор растение дает жизнь следующему, уже половому поколению. Тогда цикл будет включать в себя развитие диплоидных зигот.

Что касается сроков жизни папоротниковидных: они зависят от конкретного вида и места обитания. В тропиках папоротники подобны нашим елкам – вечнозеленые. А если говорить про их собратьев, растущих в более суровых условиях, то те отбрасывают листья на зиму, и срок их жизни существенно меньше. Формирование нового папоротника может занять несколько лет, все зависит от скорости роста листовых почек. Ведь развернуть листья – дело нескольких дней, а вот сами почки могут расти до трех лет.

Особенность, отличающая папоротники от мхов

• Папоротники обладают множеством придаточных корней, которые отрастают от корневища. Мхи корней не имеют.
• Листья папоротника имеют сложное строение. У мхов листья микроскопического размера простого строения. Листья папоротника крупные.
• У папоротника гаметофитом является заросток, а у мхов – растение из листьев и стебля.
• Папоротник – диплоидный, мох – гаплоидный.
• Фотосинтез папоротников протекает быстро, у мхов – медленно.
• Мох без воды не может размножаться.
• Ткань папоротника специализирована. У мхов – плохо дифференцирована ткань.
• Споры папоротника расположены на вайе, споры мхов – в коробочке на ножке.
• Половое поколение папоротника – заросток, который является самостоятельным растением. У мхов жизненный цикл неразрывен от гаметофита и спорофита.
• Мхи, территорию своего обитания, могут образовать в болото. Папоротники не нарушаю территорию.
• У папоротников, в отличие ото мхов, образовалась развитая проводящая ткань.
• В цикле развития папоротника бесполое поколение преобладает над половым.
• Камбий у папоротников отсутствует в отличие от мхов.

Листья с достоинством цветка

Папоротники насчитывают 10000 видов. Ареал: почти повсеместно, наибольшее разнообразие в тропических лесах

В самую короткую летнюю ночь, с 21 на 22 июня, накануне праздника Ивана Купалы, искатели приключений уходили в лес на поиски цветка папоротника. Согласно поверью, только в эту ночь, раз в году цветёт папоротник, а тот, кто найдёт цветок, отыщет клад. На самом деле гораздо проще отыскать клад, чем найти цветок папоротника, потому что это растение вообще не цветёт.

Красота папоротников в их листьях (по-научному они называются вайи). Вайи папоротника бывают самых разных форм: одни напоминают пышные перья, другие — оборки нарядного платья, а есть и такие, что выглядят как оленьи рога. В середине прошлого века даже проводили конкурс красоты среди папоротников. Победителем стал щитовник окаймлённый.

Щитовник окаймлённый

Кроме того, вайи некоторых видов источают приятный и очень стойкий аромат. Папоротник нефродиум горный пахнет лимоном; нефродиум раскрытый — спелым яблоком; щитовник душистый — розами. Если переложить листьями душистых папоротников постельное бельё в шкафу, то аромат не выветрится даже после стирки.

Распространенность в природе, примеры видов

Какое нужно удобрение для драцены — выбор

Когда и где растет папоротник, зависит от тепла и влажности местности. Местом обитания вездесущих растений могут быть:

• нижний и верхний ярусы лесов;
• болота, реки и озера;
• овраги и сырые луга;
• расселины скал;
• стены домов;
• обочины дорог.

Страусник

В умеренных широтах можно встретить сотни травянистых представителей папоротников. Краткий обзор некоторых видов:

1. Орляк обыкновенный. Легко узнаваем по листьям в форме раскрытого зонтика. Распространен в сосновых лесах, подходит для употребления в пищу.
2. Щитовник мужской. Травянистое растение с листьями до 1,5 м в длину, встречается очень редко. Экстракт Щитовника используется в медицине как антигельминтное средство.
3. Кочедыжник женский. Крупное растение с листьями изящной формы.
4. Страусник обыкновенный. Крупный красивый папоротник. За счет длинных корневищ образует целые заросли. Используется в озеленении участков. Вареные листья Страусника съедобны.
5. Осмунда. Растение с коротким корневищем и длинными блестящими листьями произрастает в Восточной Азии и Северной Америке.
6. Многорядник. Его листья темно-зеленого цвета, расположены рядами.

Важно! Орляк настолько быстро растет, что его посадки следует ограничивать различными ограждениями, вкопанными в землю. Для домашнего выращивания подходят:

Для домашнего выращивания подходят:

• Костенец;
• Нефролепис;
• Даваллия;
• Асплениум;
• Диксония;
• Птерис.

Эти растения замечательно украшают домашний интерьер. Очень красив сорт Юниор с гофрированными листьями.

Домашнее растение

Интересные факты:

1. Хецистортерис пумила и Азолла карилиниана – самые низкие растения. Их длина не превышает 12 мм.
2. Эпифиты прекрасно себя чувствуют на деревьях и лианах.
3. В горных районах можно встретить Венерин волос – удивительное растение с красивыми ажурными листьями.
4. Древовидные стволы крупных папоротников в тропиках используют в качестве строительного материала.
5. Marsilea quadrifolia прекрасно чувствует себя под водой.
6. Дикраноптерис (Dicranopteris) имеет листовые черешки металлической прочности.

Редкие виды папоротникообразных:

• Щитовник гребенчатый;
• Фегоптерис связывающий;
• Многорядник Брауна;
• Асплений стенной;
• Гроздовник многораздельный.
• Папоротник Сальвиния плавающая занесен в Красную книгу Беларуси.

Важно! Растения с красивыми листьями имеют декоративное значение, часто используются в ландшафтном дизайне и при составлении флористических композиций

Папоротники

Папоротники относятся к наиболее древним споровым растениям. Обитают в самых разнообразных экологических условиях: в заболоченных местах и водоемах, лесах тропического и умеренного климата. Наиболее известные представители – щитовник мужской, орляк, страусник. В жизненном цикле папоротников, хвощей, плаунов доминирует спорофит.

Расцвет папоротников произошел около 358 млн лет назад и длился примерно 65 млн лет, в честь папоротников назван период палеозойской эры – карбон, или каменноугольный период, который длился указанный промежуток времени. Именно папоротникам принадлежит активная роль в углеобразовании: в карбоне леса заселяли древовидные папоротники, достигавшие 40 и более метров в высоту.

Древесные формы папоротников сохранились до наших дней, однако большинство представителей – травянистые растения, у которых отсутствует камбий, а значит, нет и вторичной древесины.

Папоротники относятся к группе сосудистых растений, так как имеют жилки – сосудисто-волокнистые пучки, в отличие от мхов, которые не имеют жилок и не являются сосудистыми растениями. Механическая прочность обеспечивается отложением склеренхимы вокруг проводящих пучков (жилок).

В отличие от мхов, папоротники имеют проводящую ткань в стеблях и корнях, состоящую из ксилемы и флоэмы. Заметьте, я написал “корень” – у мхов не было и корней, вместо них были ризоиды, выполняющие аналогичную корням функцию. Корни папоротников, хвощей и плаунов всегда придаточные и растут от видоизмененного побега – корневища.

Строение

Рассмотрим строение папоротников на примере типичного представителя – щитовника мужского. Это широко распространенный папоротник, типичный для климата умеренных широт. Представляет собой многолетнее травянистое корневищное растение.

Образован пучком сильно расчлененных листьев, отходящих от корневища. Нарастают листья верхушкой, образуя завитки – “улитки”.

Отметьте, что лист папоротника называется вайя (от греч. baion – пальмовая ветвь). В отличие от настоящих листьев, вайя имеет недетерминированный верхушечный рост. Листья имеют черешок, прикрепляющийся к стеблю, который может продолжаться в рахис – главную ось сложного листа, соответствующую центральной жилке.

Жизненный цикл папоротниковидных

Листостебельное растение папоротника, изображенное выше – спорофит (2n). Спорофит доминирует в жизненном цикле папоротниковидных, в отличие от цикла мха, где спорофит, по сути, является придатком гаметофита (редуцирован). На нижней стороне вайи располагаются спорангии, собирающиеся в сорусы – группы близкорасположенных спорангиев. На спорофите (2n) в спорангии после мейоза образуются споры (n).

В 2012 году группа ученых под руководством Ксавьера Нобли из Университета Ниццы выяснили, что спорангий имеет специальный механизм “катапульты”, споры из него вылетают со скоростью около 10 м/с.

Гаплоидные споры (n) прорастают в заросток (n), небольшую пластинку (несколько мм) сердцевидной формы. Заросток зеленого цвета, способен фотосинтезировать и прикрепляется к почве ризоидами. На нем образуются мужские и женские половые органы – соответственно антеридии и архегонии. Сперматозоид (n), образовавшийся в антеридии, благодаря воде (во время дождя) попадает в архегоний, где сливается с яйцеклеткой (n) и образуется зигота (2n).

Из зиготы развивается зародыш, который проникает в ткани архегонии с помощью особого приспособления – гаустории (от лат. haustor – черпающий, пьющий). Гаустория представляет собой ножку, внедряющуюся в ткани заростка и поглощающую из него питательные вещества. Начинается бурный рост зародыша, образуется побег, а затем взрослое растение – спорофит (2n). Цикл замыкается.

Значение папоротников

Папоротники являются главным компонентом многих лесных сообществ, звеном в цепи питания – продуцентами (производителями органических веществ). Человек использует папоротник в декоративных целях. Молодые побеги некоторых папоротников съедобны и употребляются в пищу: побеги орляка, листья страусника обыкновенного.

Щитовник мужской имеет медицинское значение: из его корневищ изготавливают противогельминтный препарат.

Беллевич Юрий Сергеевич 2018-2020

Данная статья написана Беллевичем Юрием Сергеевичем и является его интеллектуальной собственностью. Копирование, распространение (в том числе путем копирования на другие сайты и ресурсы в Интернете) или любое иное использование информации и объектов без предварительного согласия правообладателя преследуется по закону. Для получения материалов статьи и разрешения их использования, обратитесь, пожалуйста, к Беллевичу Юрию.

Строение папоротников

Внешний вид папоротника

Папоротники можно встретить не только на суше, но и в воде. Они встречаются по всему земному шару. Их размеры варьируются от нескольких миллиметров до 20 метров!

Листья папоротника называются вайи (от греческого байон «пальмовая ветвь»). Они практически представляют из себя нечто среднее между листом и веткой.

Изначально вайи были не листьями, а побегами. У древних споровых растений были обычные ветки с листьями, но в ходе эволюции эти ветки видоизменились, став более плоскими и увеличив фотосинтезирующую поверхность.

Вайя папоротника

У них есть важная особенность: на обратной стороне листа папоротника можно увидеть тёмные пятнышки, которые иногда ошибочно принимают за семена. Но у папоротников не бывает семян, они размножаются спорами.

Но ведь споры микроскопические, почему же их так легко увидеть на листе папоротника? Дело в том, что эти тёмные пятна – не споры, а нечто вроде мешочков, содержащих множество спор. Они называются спорангии.

Многообразие высших споровых растений

Высшие споровые растения существовали на планете с палеозойской эры. Их развитие было ступенью к созданию на Земле условий, пригодных для произрастания голосеменных, а затем и покрытосеменных растений.

Роль высших споровых в круговороте органических веществ очень велика. Они формировали атмосферу и почву, а их останки становились полезными ископаемыми.

Древовидные папоротники в Австралии. Когда-то подобные папоротники росли по всей планете

В этой таблице собрана информация о высших споровых растениях: где они растут, каково их строение.

Особенности высших споровых растенийРисунок 3. Многообразие высших споровых растений и их строение

Высшие споровые растения используются в медицине, промышленном производстве, сельском хозяйстве и других областях.

Особенности строения папоротника и его корневища

Строение папоротника уникальное и очень отличается от других культур. Кроме листьев и стебля имеется корневище, от которого отходят корни. Корневая система в размерах колеблется от 20 сантиметров до 1 метра. Все зависит от того, где расположено растение.

Листва – это надземная часть растения, которая растет неопределенное количество времени. С внутренней стороны листвы имеются коричневые бугорки.

Если рассматривать эту часть под микроскопом, можно заметить форму маленьких зонтиков. Эти бугорки являются прикрытием мешочков, внутри которых содержатся споры. Благодаря спорам происходит размножение папоротников. Прорастание спор происходит только на влажной почве.