Какие есть представители папоротников

Травы

Общая характеристика группы

Папоротник — это род споровых растений, который относится к отделу сосудистых представителей флоры и насчитывает 48 семейств, 578 родов и 10620 сортов. Они предпочитают влажные, холодные и заболоченные места. Большинство растений произрастают в тропических лесах. Некоторые из них имеют большие размеры и похожи на пальмы, которые достигают в высоту 16 метров, а листья у них длиной до 4 метров.

Места распространения папоротниковидных растений:

  • лес;
  • болотистая местность;
  • стволы и ветви деревьев;
  • водная среда;
  • горные ущелья;
  • стены домов;
  • пустыни;
  • обочины проселочных дорог;
  • сельскохозяйственные угодья.

Папоротник является очень древней формой жизни, из его многолетних отложений образуется уголь. По форме растение похоже на зеленый побег с перистыми листьями.

Ученые считают, что папоротниковидные произошли от плаунов, но существует мнение что последние, а также мхи, хвощи появились от псилофитов.

С древних времен существует миф про цветок папоротника . Если на праздник Ивана Купала человек увидит цветущее растение, то найдет на этом месте клад или узнает как разбогатеть. Тем не менее это всего лишь легенда, ведь на самом деле стадии цветения у папоротника не существует.

Растений с названием «папоротник» очень много. Но не все виды папоротников пригодны для выращивания в условиях приусадебного участка и тем более цветочного горшка. Многим из них требуется свобода, и они пытаются расселиться по всему участку, создавая проблемы хозяевам. Некоторые разновидности папоротников просто не очень сочетаются с другими растениями, поэтому не являются хорошим вариантом для украшения ландшафта.

Но стоит помнить несколько простых правил, которые помогут «найти общий язык» с папоротником и вырастить его у себя дома:

  • Использование папоротников в дизайневыбор папоротника для участка лучше доверить ландшафтному дизайнеру;
  • как правило, растения этих видов неприхотливы и не требуют особого ухода, постоянного полива и т. д. ;
  • листья папоротников любых разновидностей плохо реагируют на прикосновения — на пластинах появляются желтые пятна, поэтому трогать их не стоит, да и вообще, нужно как можно меньше их тревожить.

Возраст папоротников

Эти удивительные растения появились еще задолго до возникновения растений семейства цветковых. Неспроста в фильмах про динозавров нередко можно увидеть примеры папоротников, названия которых уже остались лишь в энциклопедиях. Эры Палеозоя и Мезозоя прошли для папоротников довольно успешно — в то время они были не какими-нибудь кустарниками, а деревьями гигантских размеров.

Кстати, залежи каменного угля появились именно на основе древесины огромных папоротников, откуда и пошел кругооборот углерода на земле. Согласно славянским поверьям и мифам, ночью в праздник Ивана Купалы распускается цветок лесного папоротника. Происходит это буквально на один миг, и человек, который сможет сорвать цветок, непременно узнает тайны мироздания, обретет способности к ясновидению или найдет клад.

Особенности строения

Какие есть представители папоротников

Папоротники (Polypodiophyta) — отдел высших растений, занимающий промежуточное положение между риниофитами и голосеменными. От риниофитов папоротники отличаются главным образом наличием корней и листьев, а от голосеменных — отсутствием сел Папоротники произошли от риниофитов, к которым древнейшие девонские папоротники были очень близки.

Спорофит папоротника — травянистое или древовидное растение большей частью с крупными, многократно рассеченными листьями (молодые листья — обычно улиткообразно свернутые). Для папоротников характерно большое разнообразие формы, внутреннего строения и размеров. Листья их варьируют от многократно перисторассеченных до цельных, от гигантских —длиной 5—6 м (у некоторых представителей мараттиевы и циатейных) и даже до 30 м (вьющиеся листья у Lygodiu articulatum) до крошечных листьев длиной всего 3—4 мм состоящих из 1 слоя клеток (у Trichomanes goebelianu).

Длина стеблей у папоротников варьирует от нескольких сантиметров до 20—25 м (у некоторых видов Циатея). Они бывают подземными (корневища) и надземными, прямостоячими и вьющимися, простыми и ветвистыми. У большинства спорангии расположены на обычных зеленых листьях; у некоторых листья дифференцированы на спороносные (спорофиллы) и вегетативные, зеленые.

Большинство папоротников — равноспоровые.  Среди современных папоротников к разноспоровым относятся лишь три небольших семейства водных папоротников: марсилеевые, сальвиниевые и азолловые.

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.

Какие есть представители папоротников

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

Папоротники – многолетние травянистые растения. Они очень любят влагу, потому чаще всего встречаются в лесах или других тенистых влажных местах. Это огромная группа споровых растений, в нее входит 48 семейств.

Какие есть представители папоротников

Папоротник

В литературе часто можно увидеть, что зелень папоротника зовут листьями. На самом деле это ошибка. Папоротниковая листва зовется вайями. Молодая вайя вырастает свернутой, как улитка. Возможно, именно из-за этой особенности строения когда-то пошла легенда про таинственный цветок.

Предлагаем ознакомиться  Какую лапшу можно есть на диете

Листовые пластины взрослого растения чаще всего сильно рассечены, растут от самого корневища. У папоротников много видов, их названия чаще всего отображают внешнее сходство листвы с каким-то предметом или связаны с местом естественного произрастания.

Папоротники бывают разные: древовидные, подводные, большие и миниатюрные, растущие на земле и на деревьях.

У папоротника практически нет корня, являющимся горизонтально растущим стеблем, из которого выходят придаточные корни. Из почек корневища вырастают листья — вайи, имеющие очень сложное строение.

Вайи нельзя назвать обычными листьями, это, скорее, их прообраз, представляющий собой систему ветвей, прикреплённых к черешку, находящихся на одном уровне. В ботанике вайи называют плосковеткой.

Вайи выполняют две важные функции. Они принимают участие в процессе фотосинтеза, и на их нижней стороне происходит созревание споров, с помощью которых размножаются растения.

Опорную функцию выполняет кора стеблей. У папоротников нет камбия, поэтому у них небольшая прочность и нет годовых колец. Проводящая ткань не столь развита по сравнению с семенными растениями.

Стоит отметить, что строение сильно зависит от вида. Бывают небольшие травянистые растения, способные потеряться на фоне остальных обитателей земли, но есть и могучие папоротники, напоминающие деревья.

Так, растения из семейства циатейные, которые произрастают в тропиках, могут вырастать до 20 метров. Жёсткое сплетение придаточных корней образует ствол дерева, не давая ему упасть.

Какие есть представители папоротников

У водных растений корневище может достигать длины в 1 метр, а надводная часть не будет превышать 20 сантиметров в высоту.

Способы размножения

Самая характерная особенность, которая выделяет это растение на фоне других — размножение. Он может делать это с помощью спор, вегетативно и половым способом.

Размножение происходит следующим образом. На нижней части листа развиваются спорофиллы. Когда споры попадают на землю, из них развиваются заростки, то есть обоеполые гаметофиты.

Заростки представляют собой пластинки размеров не более 1 сантиметра, на поверхности которых находятся половые органы. После оплодотворения образуется зигота, из которой вырастает новое растение.

Обычно у папоротников выделяют два жизненных цикла: бесполый, который представлен спорофитами, и половой, при котором развиваются гаметофиты. Большая часть растений — спорофиты.

Спорофиты могут размножаться вегетативным способом. Если листья лежат на земле, то на них возможно развитие нового растения.

Строение растения

Разновидности папоротников

Из-за своего строения папоротники хорошо приспосабливаются к окружающей среде, любят влагу. Поскольку при размножении они выбрасывают большое количество спор, то произрастают практически везде. Где растут:

  1. Описание папоротников и мест произрастанияВ лесах, где они прекрасно себя чувствуют.
  2. На болоте.
  3. В воде.
  4. На горных склонах.
  5. В пустынях.

Дачники и жители села часто находят его на своих участках, где борются с ним как с сорняком. Лесной вид интересен тем, что растёт не только на земле, но и на ветвях и стволах деревьев. Стоит отметить, что это растение, которое может быть как травой, так и кустарником.

Это растение интересно тем, что, если большинство других представителей флоры размножаются семенами, то его распространение происходит с помощью спор, которые зреют на нижней части листьев.

Лесной папоротник занимает особое место в славянской мифологии, поскольку издревле существовало поверье, что в ночь на Ивана Купалу он на мгновение расцветает.

Тот, кому удастся сорвать цветок, сможет найти клад, обрести дар ясновидения, познать тайны мира. Но в реальности растение никогда не цветёт, поскольку размножается другими способами.

Также некоторые виды можно употреблять в пищу. Другие растения этого отдела, наоборот, ядовиты. Их можно увидеть в качестве домашних растений. Древесные применяются в некоторых странах как строительный материал.

Древние папоротники послужили сырьём в образовании угля, став участником кругооборота углерода на планете.

Способы размножения

Какие есть представители папоротников

Папоротник

На самом деле растение не цветет вообще, а для размножения оно имеет массу иных вариантов. Из всего многообразия папоротников можно выделить и съедобные, и ядовитые виды. Они нередко встречаются в домашних условиях, а древесные сорта этого растения даже иногда применяют в качестве строительного материала.

Интересно и строение этих растений — листьев как таковых у них нет, а только листовые пластинки. Листья папоротника называются вайи. А растут они из почек корневища, строение их довольно сложное. Вайи являются системой ветвей, которые находятся на одном уровне и прикреплены к черешку. Другое их название, взятое из ботаники, — плосковетка. Они участвуют в фотосинтезе, споры, необходимые для размножения, созревают на их нижней стороне.

Опорную функцию выполняет кора стеблей. Запаса прочности у папоротников нет из-за отсутствия камбия. Годовые кольца у этих растений тоже отсутствуют. Правда, строение папоротников может отличаться в зависимости от вида. Среди них есть травянистые растения довольно мелкого размера, а могут быть и могучие деревья, которые в тропических условиях растут до 20 метров.

К папоротникам относятся растения, которые имеют следующие составляющие:

  • корни (придаточные);
  • стебли (обычные прямые, вьющиеся и ползучие);
  • листья.

ЖИЗНЕННЫЙ ЦИКЛ ПАПОРОТНИКА

размножение папоротника

Итак, большинство папоротников — травянистые растения высотой до 1 м, только во влажных тропиках растут древовидные папоротники высотой до 24 м, длина их листьев порой превышает 5 м. Бесполое поколение папоротников — спорофит имеет корни, стебли и листья. Стебли бывают наземными или подземными — корневищами.

Листья (вайи) крупные, обычно с рассечённой на доли пластинкой, образующие при распускании улитку. У папоротников хорошо развита проводящая сосудистая система. На нижней поверхности листа образуются спорангии, собранные в группы (сорусы), одетые покрывалом (индузием). Созревшие в них споры (n) высыпаются из спорангия и прорастают на влажной почве, образуя заросток — гаметофит в виде зелёной пластиночки 0,5—0,8 см в диаметре с ризоидами, прикрепляющими его к почве.

Предлагаем ознакомиться  Формула нитрата магния в химии

Папоротники широко распространены по всему земному шару. Наиболее разнообразны они в тропических лесах, где растут на поверхности почвы, стволах и ветвях деревьев — как эпифиты и как лианы. Существует несколько видов папоротников, обитающих в водоёмах. На территории России встречается около 100 травянистых видов папоротников.

Каждое растение на Земле имеет свой жизненный цикл. У папоротника он состоит из чередованияпоколений — спорового и полового. Задача растения — достигнуть созревания и дать новую жизнь последующим поколениям.

Бесполое (споровое) поколение представлено лиственным растением, которое образует споры. Последние собраны в кучки — сорусы, которые находятся на нижней стороне листовой пластины.

Споры, попадая в благоприятнуюсреду, дают начало новому заростку, который является половым поколением растения — гаметофитом. Жизненный цикл папоротниковидных замкнутый.

Фазы жизни папоротника имеют такой порядок:

  1. Взрослое растение.
  2. Споры.
  3. Заросток.
  4. Половые клетки — сперматозоиды и яйцеклетки.
  5. Зигота.
  6. Зародыш.
  7. Новое растение.

Взрослое растение, вырастая, повторяет этусхему для зарождения будущего поколения.

Дыхание

Умение всасывать из воздуха кислород и выделять углекислый газ именуется процессом дыхания у растений. Данное условие необходимо им для существования. Кислород, который впитал папоротник, взаимодействует с его органической материей, в результате выделяются углекислый газ и вода.

Дышит папоротник днем и ночью. Эта функция ему необходима для получения жизненной энергии.

Питание

Питательные вещества папоротники получают через корни и листья. С помощью первых растение всасывает из почвы минеральные соли и воду. Для питания растений нужны такие микроэлементы как фосфор, калий, углерод, азот, железо, магний, сера, водород, цинк, медь, марганец и другие.

Через листья проходит другой процесс питания — фотосинтез. Из воздуха листочки забирают углекислый газ, который с помощью солнечного света преобразуют в органические вещества, так необходимые для жизни растения.

В процессе фотосинтеза папоротник получает крахмал и сахар, которые распределяются по всем органам.

У взрослого сформированного папоротника на нижней стороне листа созревают споры в капсуле. Затем капсулы лопаются, и споры осыпаются в почву. Ветер подхватывает их и разносит в разные стороны.

Папоротники

Спора прорастает и образуется заросток сгаметами, который внешне схож с сердечком. Заросток прикрепляется к поверхности земли с помощью нитей — ризоидов. В нем появляются мужские и женские половые органы — антеридии и архегонии, в которых образуются сперматозоиды и яйцеклетки.

Вода стекает по листу и задерживается в середине заростка, сперматозоид с водой подплывает к яйцеклетке и соединяется с ней, образуя зиготу. Из нее развивается зародыш нового растения.

Размножение папоротниковых

Несмотря на сказки и легенды, папоротник не цветет в реальной жизни. Он размножается с помощью спор – это один из главных пунктов его характеристики. Споры располагаются с нижней стороны листа растения. Место их скопления зовется спорангием.

Какие есть представители папоротников

Молодые вайи

Еще один из способов размножения этих растений – вегетативный. Они могут пускать прикорневые ростки. Обычно цветоводы выращивают их именно таким путем.

Спорофиллы, которые созревают с нижней стороны листьев, осыпаются на землю, потом «женские» споры образуют заростки — пластины в форме сердца, на поверхности которых находятся своего рода «женские» органы. В то же время из «мужских» спор получаются микрозаростки, в которых созревают спермии. Ветер разносит их по окружающей территории, так они попадают на траву и деревья.

Эволюция видов

В науке считается, что папоротникообразные появились на земле более 480-360 миллионов лет назад впериод среднего девона. Их численность и разнообразие просто поражают. Папоротники начинают разрастаться, появляются древовидные формы. Более сложная структура позволяет этим видам адаптироваться к жизни на суше и придает им необходимую для дальнейшего роста жесткость.

В результате значительного накопления остатков этих растений стали появляться залежи торфа, который со временем преобразовался в каменный уголь. В последующие столетия появились благоприятные условия и влажная среда для разрастания папоротниковидных.

Археологи часто находят в залежах угля на поверхности этой породы рисунки листьев папоротников и отмечают появление новых форм флоры.

В каменноугольный период, 360 млн. лет назад, доминировали хвощи. Из их окаменевших останков образовалась большая часть угля. Затем они постепенно были вытеснены другими видами.

Папоротники нашего времени растут в богатых влагой тропических лесах. Встречаются травянистые и древовидные растения, а также лианы, которые схожи по размерам с древними папоротниками.

Количество видов

Папоротники — растения, видов которого насчитывается невероятное количество — тысячи разнообразных видов, три сотни родов и 8 подклассов. Среди подклассов есть даже три вымерших, остальные же подразделяются на следующие виды:

  • настоящие папоротниковые;
  • мараттиевые;
  • ужовниковые;
  • сальвиниевые;
  • марсилиевые.

Первыми появились ужовниковые, они считаются самыми древними и примитивными, внешне они имеют много отличий от своих собратьев. В частности, обыкновенный ужовник имеет всего один лист, являющийся цельной пластиной, делящейся на спороносную и стерильную части. Также ужовниковые исключительны еще и тем, что из всех папоротниковых лишь у них имеются зачатки камбия и проводящие ткани вторичного характера.

Предлагаем ознакомиться  Представители мхов, подготовка к ЕГЭ по биологии

Количество рубцов на корневище говорит о возрасте растения, потому что в год образуется всего 1−2 листа. Несмотря на довольно малые размеры (средняя высота ужовниковых обычно не превышает 20 см), куст такого папоротника может быть даже старше окружающих его деревьев лесу.

Больше всего насчитывается настоящих папоротников. Представители этого класса растут где угодно — в тропиках и пустынях, в лесах и горных камнях. Этот подкласс представлен древесными и травянистыми растениями. Одно из самых распространенных семейств подкласса — многорожковые. В российских лесах их можно чаще всего встретить в теневых зонах, хотя бывают и «исключения», приспособившиеся на солнечных засушливых местах.

Есть и полезные виды папоротников, применяемые в медицине. Например, страусник обыкновенный, по-другому называемый «страусово перо» или «черный папоротник». Это один из самых эффектных видов этого растения, взрослые кусты его достигают более метра в длину и имеют короткое прочное корневище. Страусник неприхотлив, но требователен к освещению, любит плодородные почвы, к болезням весьма устойчив. Его листья подразделяются на спороносные (располагаются внутри воронки по 2−3 листа) и стерильные (длиной до полутора метров).

папоротникообразные растения (главный ключ)

Размножается этот вид различными способами — делением корня, спорами и подземными побегами. Широко применяется в ландшафтном дизайне, предпочитает расти в полутени неподалеку от искусственных водоемов. Растение считается съедобным — в весенний период еще не развернувшиеся молодые (до 20 см) побеги его замораживают в брикетах или делают из них консервы. Правда, употребление страусника в пищу более распространено в странах северного и среднего Востока.

Часто можно встретить на российской территории кочедыжник женский — растение с крупными (до 1 метра длиной) листьями. Больше любит овраги, лесные торфяники и болотистую местность, предпочитает тенистые затемненные места. Листья зимой отмирают, а весной начинают расти новые. Корень толстый и короткий, размножается кочедыжник спорами. Название произошло из-за способности растения образовывать кочки на болотах. На одном и том же месте этот папоротник растет до 10 лет.

Примечательно, что в течение всего сезона роста кочедыжник выглядит свежим, как будто только что раскрылся. Все дело в новых листовых пластинах, которые отрастают постоянно, в отличие, например, от страусника, у которого вайи формируются лишь весной. В зимний период листья кочедыжника тоже отмирают.

Еще один интересный вид папоротника — орляк обыкновенный, его высота до 60 см. Он может расти даже на почвах, где влага — большая редкость. В листьях этого растения содержится крахмал и протеин, в молодом «возрасте» растение съедобно, если его грамотно обработать. Домашним животным орляк скармливать нельзя, так как для них он ядовит.

Подкласс водные

Два из перечисленных подвидов, марсилиевые и сальвиниевые, сходны в том, что обитают исключительно на воде. Марсилея обычно в высоту не выше 20 см, хотя черешки ее плавающих листьев могут вырастать и до 80 см, а корень до метра. Листья этого многолетнего растения широкие, округлые, в виде клина. Споры формируются у основания черешка. Ландшафтные дизайнеры любят украшать марсилеями водоемы.

Сальвиния считается редким растением, ее выращивают в ботанических садах и в качестве водоросли для аквариумов. Внешнего сходства с привычными папоротниками здесь практически нет. Листья сальвинии собраны по три, а стебель длинный и тонкий. Два листа в форме сердца обычно плавают на поверхности, а третий находится под водой. Именно через него и питается растение, собирая таким образом воду и питательные вещества.

Аквариумистам знакомо и еще одно название папоротника, относящегося к водным видам, — индийский. Он растет в тропиках, имеет красиво рассеченные листья светло-зеленой формы, а в благоприятных условиях может достигать высоты до полуметра.

Биологическое значение

Папоротники выделяют кислород, принимают участие в круговороте веществ и энергии на Земле. Их заросли являются пищей и местом обитания для беспозвоночных животных. Эти растения входят в состав природных сообществ и взаимодействуют друг с другом.

Папоротники имеют широкое применение:

  1. Служат пищей. Съедобной разновидностью является орляк, молодые закрученные вайи которого собирают, сушат, консервируют, солят, жарят, в измельченном виде добавляют в приправы и выпечку. Жители Восточной Азии из корневищ получают крахмал.
  2. Используются в медицине. Костенец имеет противовирусные и антибактериальные свойства, является спазмолитиком и способствует отходу слизи из дыхательных путей. Адиантум стоповидный используют при кашле и боли в желудке. Орляк применяют при болезнях суставов, простатите, золотухе и кашле. Из многоножки производят эфирное масло, она имеет потогонный, отхаркивающий, слабительный, желчегонный эффект.
  3. В сельском хозяйстве. Азоллу используют для удобрения почвы, она обогащает землю азотом. Корневища вудвардии применяют для торфообразования.
  4. Участвуют в образовании каменного угля. Он формируется из отмерших древовидных папоротников и является хорошим топливом, из него производят: лаки, пластмассу, краску, духи, горючий газ.
  5. В качестве комнатных растений. Декоративные папоротники используются для украшения жилья, аквариумов и водоемов (адиантум, нефролепис, сальвиния, марсилия).

https://www.youtube.com/watch?v=wQoPSh_6ZsM

В современном мире некоторые типы папоротников находятся на грани вымирания. Если исчезнет хотя бы один вид, это приведет к нарушению природного баланса на Земле. Для того, чтобы этого не случилось, растения обязательно нужно беречь и охранять.

Оцените статью
Сад
Добавить комментарий

Adblock detector