общая краткая характеристика, специфические особенности. Сколько видов папоротников
Отдел папоротниковидные составляют сосудистые растения, к которым относится как современные, так и древнейшие высшие. Сейчас насчитывается около десяти тысяч видов различных папоротников, широко распространенных по всему миру, которые могут встретиться в любой точке планеты.
Общая характеристика папоротниковидных, виды, названия
Влажные тропические леса обладают наилучшими условиями для их произрастания. Здесь насчитывается наибольшее количество видов папоротников, которые растут не только на почве, но даже на стволах и побегах деревьев.
Папоротниковидные растения можно встретить в щелях скал, на болотах, озерах, стенах домов, дорожных обочинах. Темные участки тропических лесов идеальны для размножения лиановидных и древовидных папоротников, а многолетние плавающие обитают вблизи водоемов. Они не привлекают внимание, но они вездесущи, благодаря своей неприхотливости к произрастанию.
Папоротники наших лесов
В наших широтах, где климат умеренный древовидные папоротники нельзя встретить, зато многолетних травянистых видов папоротников достаточно много. Если посмотреть, сколько видов папоротников растет в России, то их будет около сотни. Наиболее распространенными папоротниками являются страусник обыкновенный, кочедыжник женский и японский, щитовник мужской, многорядники, листовик сколопендровый, орляк обыкновенный.
Растения, входящие в отдел папоротниковидные, отличаются от простейших низших, таких как водоросли, наличием стебля, корней и листьев, которые имеют свои особенности.
Стебли, корневища их строение
Стебель папоротников развит не сильно. Он непрочен и маленького размера. Исключениями, пожалуй, являются тропические древовидные папоротники, имеющие вид прямостоячих стволов, наверху которых имеется небольшая крона, состоящая из достаточно крупных листьев.
В большинстве случаев, травянистые папоротниковидные растения имеют короткий стебель, который называется корневищем.
Корневища разделяются на два типа, в зависимости от формы и месторасположения листьев и корня.
К первому типу относятся корневища, у которых придаточный корень расположен на нижней стороне, а листья вверху. У второго типа поверхность корневища равномерно покрыта листьями и корнями. Корневища некоторых видов папоротника могут быть ядовитыми.
Особенности листьев
Листья, по сравнению со стеблем, имеют большие размеры и гораздо массивнее. У некоторых видов папоротников листья могут вырастать до тридцати метров в длину. Большинство папоротниковых листьев обладают черешком и рассеченной перистой пластиной, которая имеет стержень, который является неким продолжением черешка.
Отрастающие от корневища молодые листья, имеют закрученный вид. Верхушечный рост папоротниковых листьев сохраняется на длительный срок. Этот факт достаточно интересен, так как такой рост для листьев высших растений абсолютно не типичен.
Помимо выполнения функций обеспечения растения важными органическими веществами, листья некоторых видов папоротников являются органами спороношения.
Размножение
Существуют виды папоротников, листья которых могут быть абсолютно разными. На одном и том же растении имеются листья стерильные, не имеющие спорангиев и листья, которые эти спорангии имеют. Такие листья называют фертильными, в переводе с латинского языка – оплодотворяющий.
Споры у большинства видов расположены в нижней части обратной поверхности листа. Как и у большей части высших растений, процесс размножения у папоротников происходит тогда, когда споры созревают. Особые образования, где развиваются споры, называются спорангиями. Большое скопление спор, расположенных близко друг к другу образуют сорусы. Они похожи на «мешочки», где хранятся споры.
После того как споры созрели, они выпадают, раздуваются ветром и попадают в комфортные для произрастания условия. Вскоре из проросшей споры образуется мелкая зеленая пластинка, имеющая диаметр всего несколько миллиметров, которая является заростком папоротника.
Гаметы
Этот заросток начинает самостоятельную жизнь, цепляясь к почве своими нитевидными образованиями.
На его нижней стороне развиваются женские и мужские гаметы (яйцеклетки и сперматозоиды). По каплям воды или росы, которая задерживается под заростком, сперматозоиды доставляются к яйцеклеткам, совершая тем самым оплодотворение.
Папоротниковидные голосеменные в корне отличаются от других видом. Главное отличие – это размножение растений пыльцой, а гаметы находятся внутри ее. Ветром пыльца разносится на большое расстояние. Семена образуются в шишках, они не имеют оболочки, поэтому называются голосеменные.
Ровесники динозавров
Отдел папоротниковидные является очень древним, он вместе с остальными растениями составлял растительный поверхностный слой почвы. В каменноугольный период на болотистых участках леса помимо огромных хвощей и плаунов росли древние папоротники, высота которых достигала тридцати метров.
На кусках каменного угля до сих пор остаются отпечатки больших листьев больших древовидных папоротников. Сейчас распространение папоротниковидных наблюдается по всей Земле, независимо от климата.
Они встречаются как в жарких тропиках, так и в самых северных точках мира.
Времена года оказывают своё влияние и на растение папоротника. Весной оно начинает свой рост и развитие, а ближе к осени эти процессы останавливаются. У большинства видов происходит отмирание листьев, но существуют и такие виды, у которых происходит их перезимовка и они остаются зелеными, напоминая, что в условиях тропического климата, на фоне других постоянно зеленых растений, папоротники тоже остаются всё время зелеными.
Названия «папоротник» произошло от красивой формы листьев похожей на перо. В отличие от других высших споровых растений, папоротники имеют большое экологическое значение в природе, например, являются важной составляющей лесной экосистемы.
Хозяйственное применение
Отдел папоротниковидные, имеет широкое применение в хозяйстве. Так жители некоторых стран используют в пищу молодые побеги и сердцевину папоротников, имеющих вид дерева. Эти части маринуют и засаливают. К примеру, съедобным является «Орляк обыкновенный», который имеет большое содержание протеинов и крахмала в своих листьях.
Многие виды папоротников используются в качестве ингредиентов для создания лекарственных препаратов против кишечных паразитов. Очищающим эффектом обладает корень растения и используется для вывода шлаков и токсинов, а также им лечатся язвы, экземы, головные боли, раны. Корни могут поспособствовать полному восстановлению оптимального функционирования сердечно-сосудистой системы.
Декоративность листьев
Благодаря своим большим красивым и рассеченным листьям, папоротник часто используют в качестве украшения садов или парков. Например, папоротник «Марсилия четырехлистная» применяется в украшении водоемов и высаживается прямо в воду. Папоротник, который имеет название «нефролепис» уже давно используется, как декоративное комнатное растение, привлекая людей своими большими ажурными листьями.
Водные папоротники широко используются как украшения для аквариумов. Помимо декора, такие папоротники выполняют важнейшую роль обеспечения обитателей кислородом. Сколько видов папоротников бы не было, все они играют важную роль в жизни леса.
Ядовитые представители
Но стоит быть осторожным, ведь некоторые виды папоротников ядовиты. Растения семейства щитовниковых, являются самыми опасными, так как в содержании их корневищ содержатся токсичные производные флороглюцина. Тем не менее щитовник обладает медицинскими свойствами и используется для лечения гельминтоза.
Как мы видим, они обладают большим количеством полезных свойств, поэтому папоротники нужно оберегать. Посещая леса и парке не нужно обрывать растущий папоротник для украшения букетов, ведь листья этих древних растений при повреждениях быстро разрушаются и теряют свой внешний вид.
Растение становится непривлекательным, увядшим, поникшим и просто выбрасывается. Из-за таких действий количество этих древнейших растений, обладающих массой полезных свойств, снижается. Уникальные особенности папоротниковидных требуют относиться к ним с особой чуткостью.
Во времена динозавров не было тропических лесов. Они выросли, когда астероид убил динозавров
Автор фото, SPL
Подпись к фото,Гигантский астероид, упавший на Землю 66 млн лет назад, погубил не только динозавров, но и другие виды живых организмов
После падения астероида, приведшего к вымиранию динозавров, на Земле появились тропические леса, считают ученые.
На эти выводы их навели исследования окаменелых листьев и пыльцы из Колумбии.
Около 66 млн лет назад с Землей столкнулось небесное тело диаметром в 12 км. На этом месте образовался кратер Чиксулуб в нынешней Мексике. Теперь ученые считают, что после этого события в лесах Южной Америки кардинально изменилась флора.
Одна из авторов статьи, опубликованной в престижном журнале Science, – Моника Карвалью из научного института Smithsonian Tropical Research Institution в Панаме. По ее словам, “команда исследовала данные о более 50 тыс. экземпляров окаменелой пыльцы и более 60 тыс. окаменелых листьев, относящихся к периодам до и после падения астероида”.
На основе этих данных ученые обнаружили, что до того, как гигантский астероид упал на месте нынешнего полуострова Юкатан в Мексике, в тропических лесах Южной Америки преобладали хвойные деревья и папоротники.
Но после разрушительного столкновения разнообразие растительных видов сократилось на 45%.
Многие виды растений вымерли. В течение последующих шести миллионов лет леса восстанавливались, и доминировать в них стали покрытосеменные – цветковые растения.
Структура тропических лесов также изменилась за это время. Во время Позднего мелового периода, когда динозавры еще были живы, деревья там росли редко. Их кроны не соприкасались, и солнечные лучи достигали грунта. Но после столкновения кроны деревьев стали намного гуще и уже не пропускали солнечный свет к почве.
Автор фото, JarnoVerdonk
Подпись к фото,В наше время тропические леса – густые и влажные, в отличие от эры динозавров
Но почему падение астероида привело к тому, что на месте редко растущих хвойных деревьев эры динозавров появились густые джунгли, усыпанные яркими цветами?
Основываясь на анализе окаменелых листьев и пыльцы, ученые предлагают три варианта объяснения.
Первое – динозавры, вероятно, не давали деревьям расти слишком густо, питаясь ими и попутно вытаптывая более низко растущие растения в лесу.
Второе объяснение – пепел, осыпавший землю после столкновения, удобрил ее, сделав почву более благоприятной для быстро растущих цветковых.
Третья версия – селективное вымирание хвойных дало возможность быстро распространиться цветковым растениям.
Эти идеи не исключают друг друга, говорят ученые, и все они могли в какой-то мере привести к тому, что мы имеем сегодня.
“Урок, который мы извлекли, заключается в том, что после быстрых потрясений… тропические экосистемы не просто возвращаются, их замещают другие, и процесс этот занимает очень долгое время”, – подчеркивает Моника Карвалью.
Интернет-сайты. Папоротники
Что такое папоротники?
Характеристики и отличительные признаки
Папоротники – древнейшие обитатели Земли, они появились еще до эпохи динозавров – 400 миллионов лет назад. В течение сотен миллионов лет нашу планету покрывали леса – высокие древовидные папоротники, хвощи и плауны.
Папоротники известны с палеозойской эры и особенно обильно представлены в каменноугольном периоде (остатки живших в то время папоротниковидных и образовали залежи каменного угля).
Самые примитивные семейства этой группы полностью вымерли, и поэтому судить о них можно только по окаменелостям. Древние семейства Осмундовых (Osmundoaceae) и Мараттиевых (Marattiaceae) сейчас представлены очень немногими видами. Все прочие современные семейства появились не раньше середины мезозоя (около 150 миллионов лет назад), и число видов в них с тех пор уменьшилось, если не считать семейства Многоножковых
Папоротниковидные встречаются от Северного полярного круга до экваториальных джунглей. Богаче всего этими растениями дождевые тропические леса. Например, на острове Ямайка известно около 500 видов папоротников; к северу их число убывает. В США папоротниковидных больше всего на юге-востоке. Здесь в полосе от 1800 м над уровнем моря до субтропических приморских низменностей Флориды насчитывается примерно 150 местных видов папоротников. Предки некоторых из них выжили в горах Блу-Ридж, когда большая часть юго-востока Северной Америки была затоплена морем; предки других попали в этот регион из тропиков по сухопутному мосту, существовавшему некогда между Флоридой и Карибскими островами.
…
Это интересно!
Неповторимый ажур листьев папоротников, как автограф, через миллионы лет находят на древних окаменелостях. На планете неоднократно менялся климат, одни растения вымирали, другие появлялись, а папоротники сумели приспособиться и дожили до наших дней, произрастая во всех климатических зонах и поражая своим разнообразием.
Гигантские папоротники в лесу
Папоротники – это не семейство, а более крупная группа растений – отдел. Он подразделяется на несколько классов и многочисленные семейства, которые, впрочем, очень часто меняют свои границы. Поэтому точно знать семейство, к которому относится данное растение, не обязательно. Достаточно понять, что перед вами папоротник. У папоротника есть несколько очень характерных признаков, по которым его можно сразу узнать среди прочих растительных собратьев.
Папоротники отличаются как от более простых растений, стоящих на эволюционной лестнице ниже, так и от высших цветковых.
От моховидных папоротники, как и прочие «высшие растения» (саговниковые, хвойные, цветковые и др.), отличаются наличием специализированной сосудистой ткани, доставляющей воду и питательные вещества ко всем органам, поэтому их корни, стебли и листья по определению считаются «настоящими». Однако ни цветков, ни семян папоротниковидные не образуют и размножаются спорами, обычно формирующимися на нижней стороне «листьев».
Вайи папоротниковДо сих пор среди ученых идут дебаты о том, насколько «листья» папоротников и листья других растений сопоставимы друг с другом. Поэтому для обозначения «листа» папоротников они придумали специальный термин – вайя, чтобы подчеркнуть своеобразие этого органа. Этим термином мы и будем пользоваться в дальнейшем. Форма вай папоротников чрезвычайно разнообразна. Так, папоротник Венерин волос (Adiantum) имеет изящные веерообразные вайи, обычно двух– или трехперистые, расположенные поочередно вдоль упругих темных стеблей.
У тонколистника (семейство Hymenophyllaceae), растущего куртинами на скалах, каменистых осыпях, коре деревьев, вайи тонкие, напоминают морские водоросли. Вайи полистихума копьевидного (Polystichum lonchitis, скальный вид) кожистые, удлиненной формы, окаймленные по краю зубчиками.
…
Это интересно!
С давних пор в представлении многих народов папоротники связывают с различными суевериями и легендами, что во многом обусловлено специфическими свойствами папоротниковидных (например, тем, что никто и никогда не видел цветущего папоротника).
Если растение еще не достигло стадии спороношения, то от любого цветкового растения его можно отличить по особенностям развития вай.
Взрослые представители папоротниковидных обычно характеризуются крупными перистыми вайями, спирально свернутыми в почках, и низкими, часто подземными стеблями; только у некоторых тропических папоротников стебли высокие, и поэтому по облику эти виды напоминают деревья.
Одна из особенностей папоротников – спороношение…
Конец ознакомительного фрагмента.
Данный текст является ознакомительным фрагментом.
Продолжение на ЛитРесСколько существует видов папоротников?
Жизненный цикл мха: доминирующий гаметофит
Мхи – это небольшие растения, которые могут показаться легко забываемыми, но они выполняют множество жизненно важных функций, таких как среда обитания для определенных организмов, источник биологического топлива и декоративная часть цветочных композиций.
Узнайте о жизненном цикле мхов, включая гаплоидные и диплоидные стадии, и поймите гаметофиты мхов.
Мохообразные – это вид зеленых растений, в состав которых входят мхи, печеночники и роголистники.Прочтите этот урок, чтобы узнать об удивительно сложном жизненном цикле этих растений. Вы и не подозревали, что мохообразные такие классные!
Жизненный цикл покрытосеменных растений: размножение цветковых растений
Цветковые растения, или покрытосеменные, производят защищенные семена для размножения..jpg)
Этот урок включает подробное описание жизненных циклов покрытосеменных и смену поколений, включая стадию гаплоида и стадию диплоида. Урок также будет описывать двойное оплодотворение, эндосперм и производство цветов как специализированных структур для размножения.Урок сосудистых и несосудистых растений для детей
Эволюция сосудистых растений
Считается, что виды сосудистых растений произошли от ранних видов водорослей.
Узнайте об эволюции сосудистых растений и о том, как эти растения могут быть потомками водорослей, и узнайте о значении тканей ксилемы и флоэмы, обнаруженных в сосудистых растениях.
Моделирование изменений состояния: тепло и энергия
Материя претерпевает фазовые переходы между жидкостью, твердым телом и газом, в результате чего также передаются энергия и тепло.Изучите влияние энергии и тепла на фазовые переходы, в частности на плавление, замерзание, испарение и конденсацию.
Плесень слизи: определение и характеристики протистов
В этом уроке мы исследуем, что такое слизистые плесени, что такое простейшие и почему слизевики классифицируются как таковые, а также как и почему когда-то считалось, что слизевики принадлежат к грибам царства.
Вторичный рост растений
Вторичный рост древесных растений важен, потому что их большая высота требует большей поддержки.Изучите определение и процесс вторичного роста и то, как вторичный рост помогает древесным растениям процветать.
Эмбриогенез человека: определение и этапы
В этом уроке вы узнаете об эмбриогенезе человека, процессе репродукции человека.
Вы узнаете, что происходит на каждой стадии эмбриогенеза, а также ключевые термины, используемые для обсуждения этого процесса.
Эволюция зеленых водорослей в наземные растения
Все растения, которые растут на суше, произошли от зеленых водорослей, которые имеют тенденцию расти на влажных поверхностях, таких как камни и дерево, подверженные воздействию элементов.Узнайте больше об эволюции зеленых водорослей в наземные растения, которая, по мнению ученых, началась около 410 миллионов лет назад.
Цитокинез | Животное против.
Растительные клетки
Что такое цитокинез? Изучите определение цитокинеза, функцию цитокинеза и разницу между цитокинезом в клетках растений и животных.
Узнайте, что такое транспирация.Разберитесь, почему и как происходит процесс транспирации, изучите функции транспирации у растений и посмотрите примеры.
Fronds Fare Wall – Центр полевых цветов леди Берд Джонсон
КРАСОТА И ВЕЛИЧЕСТВО FERNS уже давно захватили воображение любителей растений во всем мире, и писатели, как легендарные, так и современные, превозносят их тайны.
Во многих культурах папоротники считались магическими растениями, обладающими многочисленными способностями.Во времена Шекспира считалось, что употребление в пищу семян папоротника позволяет человеку стать невидимым. О том, где и когда именно эти семена можно было достать эти семена, ходило множество легенд – трудная задача, поскольку, как мы теперь знаем, у папоротников нет семян.
Папоротники обладают для многих из нас волшебством другого рода: они вызывают глубокое ощущение глубокой истории Земли. В мемуарах «Oaxaca Journal» о поездке на охоту за папоротниками в Мексику невролог Оливер Сакс вспоминает, как в детстве папоротники наполняли его удивлением, потому что они «выжили с небольшими изменениями в течение трети миллиарда лет … динозавров. приходили и уходили, но папоротники, казавшиеся такими хрупкими и уязвимыми, пережили все превратности, все вымирания, которые знала земля.”
Около 345 миллионов лет назад, в течение каменноугольного периода, до появления динозавров, птиц и млекопитающих, и примерно за 200 миллионов лет до появления первых цветковых растений папоротники и ликофиты – еще одна древняя группа спороносителей – доминировали в ландшафте, населенном рептилиями и животными. амфибии. Эти ранние виды папоротников вымерли от 290 до 270 миллионов лет назад, но не раньше, чем они или их родственники дали начало линиям, ведущим к современным папоротникам, по словам Роббина С. Морана, доктора философии.Д., хранитель папоротников в ботаническом саду Нью-Йорка.
Представьте, что вы создаете волшебный лес с нуля. Скорее всего, вы начнете с небольшого количества мха, а затем перейдете к косолапости и колючке, которые вместе известны как ликофиты. Эти маленькие очаровательные растения, многие из которых вечнозеленые, процветают в тех же влажных средах обитания, в которых встречаются многие виды папоротников. Их бесчисленные текстуры манят глаз и мягкие на ощупь. Если бы этот воображаемый лес был населен эльфами, они наверняка отдыхали бы каждую ночь среди папоротников и своих меньших соседей-ликофитов.
До недавнего времени ликофиты были известны как «союзники папоротников», потому что, как и папоротники, они являются сосудистыми растениями, у которых нет ни семян, ни цветов, и они размножаются путем рассеивания спор. Но новое свидетельство ДНК, наряду с летописью окаменелостей, показывает, что ликофиты (к которым также относятся водные иголочки [Isoetes spp.]) В конце концов не являются ближайшими родственниками папоротников, а эволюционировали по другой – и далекой – ветви ботаническое генеалогическое древо. «За последние 20 лет или около того мы узнали, что папоротники имеют больше общего с семенными растениями, чем с ликофитами», – говорит ученый по папоротникам Роббин С.Моран, доктор философии «А папоротники имеют более недавнего общего предка с семенными растениями».
От 1 200 до 1 400 видов современных ликофитов являются живыми представителями старейшей в мире группы сосудистых растений. По словам Морана, их листья, эволюционное происхождение которых отличается от других растений, никогда не бывают лопастными и раздельными. Косточки и колючки (Selaginella spp.), Обычно называемые земляной сосной, пихтовым мхом, принцессой или беговой сосной, обеспечивают почвопокровное растение, укрывая небольшие растения и удерживая влагу даже в самой тонкой почве.
Не все виды папоротников являются древними. По оценкам Морана, 80 процентов эволюционировало после появления цветковых растений. Но некоторые из самых известных нам папоротников восходят к эпохе динозавров.
Большой и поразительно красивый Osmundas – одни из первых папоротников, которые появляются весной. «Некоторые виды [ Osmunda ] практически не изменились за 200 миллионов лет – они действительно живые окаменелости», – объясняют Джордж Диггс и Барни Липскомб, авторы книги «Папоротники и ликофиты Техаса».Королевский папоротник ( O. regalis ) может достигать 6 футов в высоту. Его широко расставленные продолговатые листочки, в отличие от большинства других папоротников, напоминают листья акации. Он широко распространен среди влажных растений в восточной и центральной частях Соединенных Штатов, как и коричный папоротник ( O. cinnamomea ). Название последнего растения отражает цвет шерстяных пучков у основания каждого листочка.
Союзники папоротников – не настоящие папоротники, а сосудистые бессемянные растения, которые также размножаются спорами – которые сохраняют характеристики своих вымерших собратьев, – это хвощи (Equisetaceae).Хвощи широко распространены в различных средах обитания и часто описываются как похожие на бамбук. Они родственны видам Calamites spp. которые процветали на болотах каменноугольного периода. Calamites spp. а у хвоща круглые стебли с полыми сочленениями, которые осуществляют весь фотосинтез растения.
У некоторых видов хвоща мутовки ветвей образуются из сочленений стебля. Виды с неразветвленными стеблями называются чистильщиками. Какой-то доисторический посудомойщик или горничная обнаружили, что их грубые стебли, усеянные крошечными бугорками кремнезема, отлично подходят для мытья посуды.«Они также удобно встречаются вдоль ручьев и берегов рек, где мыли кастрюли и сковороды», – отмечает Моран.
Во всем мире насчитывается 13 000 видов папоротников, которые встречаются на всех континентах, кроме Антарктиды, и наиболее распространены в тропическом климате. Около 420 видов являются родными для континентальной части Соединенных Штатов, и папоротники есть в каждом штате. Штатами со многими местными видами папоротников являются Гавайи, Флорида и Техас, где обитает 123 местных вида папоротников и ликофитов, причем больше в засушливой западной части штата, чем на более влажном востоке.
Папоротник папоротник ( Pteridium spp. ) – самый распространенный из всех папоротников и во многих местах наименее любимый, хотя мы веками использовали его для изготовления соломы, изготовления корзин, подстилки для скота, поташа и еды. «Этот папоротник или близкий ему вид встречается в нескольких средах обитания на всех континентах, кроме Антарктиды, – говорит Моран. Он известен как «выдающийся сорняк семейства папоротниковых». Его упругие корневища могут быстро заселять территорию и невосприимчивы к холоду, жаре, гербицидам, огню – вы называете это – потому что они находятся на глубине от 6 до 12 дюймов под поверхностью земли.Моран называет его «Лукреция Борджиа папоротников» из-за его истории отравления домашнего скота, людей и насекомых. Но в некоторых культурах, в первую очередь в азиатских общинах, его скрипичные головы все еще готовят и едят.
Вайя большинства папоротников вылезает из-под земли ранней весной в виде шляпок. «Эта спираль настолько элегантна, настолько изысканна ее форма, что в сознании большинства людей головка скрипки прочно ассоциируется с папоротником», – говорит Моран.
Не менее запомнился во многих умах культовый папоротник, любитель теней с длинными волнистыми листьями, состоящими из нежных листочков, много раз разделенных завораживающей симметрией.Женский папоротник ( Athyrium filix-femina ), широко распространенный в Соединенных Штатах, соответствует этому образу, как и некоторые из Osmundas . Но папоротники на самом деле представляют собой очень разнообразную группу, виды которых адаптированы к одним из самых суровых условий, которые может выдержать растение, и многие из них имеют мало – если вообще имеют – сходство с нашим культовым папоротником.
«Не все растения с листьями папоротника – это папоротники, и не все папоротники имеют листья папоротника», – объясняет Моран. Некоторые папоротники напоминают травы или мхи; другие – суккуленты, такие как широко распространенный папоротник гремучей змеи ( Botrychium virginianum ), виноградный папоротник ( Botrychium spp.) и язычковые папоротники гадюки ( Ophioglossum spp.), листья которых напоминают листья лилий или орхидей.
На юго-западе встречаются пустынные папоротники (ксерофиты) с явно «не папоротниковыми» листьями, которые могут быть кожистыми ( Pellaea spp.), Восковидными ( Notholaena spp.) Или чешуйчатыми ( Astrolepis spp.) Для сохранения влага; гигантские древовидные папоротники в тропиках; и эпифиты, или воздушные папоротники, которые живут на стволах деревьев высоко в солнечном пологе. Самый распространенный эпифит – это воскрешающий папоротник ( Pleopeltis polypodioides, ), распространенный с юго-востока побережья через некоторые районы Техаса.Его листья засыхают и становятся коричневыми во время засухи, но быстро оживают снова, когда идет дождь, как по волшебству. Исследователи Хоуп Даймонд и Люсинда Сватцелл пишут из видов хейлантов видов, или липфернов, пустынного рода с несколькими поразительно мохнатыми видами: «Посмотрите внимательно на… расщелины скал, в которых они растут… циновки на обнажениях камней удерживают влагу … И помните, эти папоротники умеют извлекать влагу из «воздуха» ».
Так что же делает папоротник папоротником? До конца 18 века все, включая великого шведского ботаника Карла Линнея, считали, что у папоротников есть семена.Ботаники были хорошо осведомлены о спорах, которые они назвали «папоротниковой пылью», на нижней стороне листьев, но оставались неуверенными в их функции до 1794 года, когда британский хирург Джон Линдсей, работавший на Ямайке, заметил сотни молодых папоротников, вылезающих из недавно появившихся листьев. незащищенная почва. В надежде найти наконец семена папоротника, он положил щепотку этой земли под микроскоп, но увидел только «пыль». Он посыпал пылью немного земли в цветочном горшке и стал первым человеком, насколько нам известно, размножившим папоротники с помощью спор.
Споры и семена совершенно разные по строению. «Споры представляют собой простые микроскопические одноклеточные структуры, тогда как семена представляют собой сложные многоклеточные структуры, обычно видимые невооруженным глазом», – объясняет Моран. «В отличие от семенных растений, папоротники зависят от воды для завершения своего типичного жизненного цикла. Они растут в местах, где, когда приходит время размножаться, достаточно воды для сперматозоидов, чтобы доплыть до яйцеклетки ». Так что насчет этих ксерофитов? У пустынных папоротников глубокие корни и способность использовать любую доступную воду.
Хотя 95 процентов растений в мире размножаются семенами, споры имеют некоторые явные преимущества. Они настолько малы, что папоротники могут образовывать их огромное количество, и они настолько легки, что их можно легко взорвать или перенести иным способом на сотни или даже тысячи миль – вот почему некоторые виды встречаются там, где мы меньше всего их ожидаем, тысячи миль и / или океанов от других подобных.
Папоротники отличаются от других спороносных растений, таких как водоросли и мхи, своими сосудистыми тканями, которые проводят пищу и воду, а в тропическом климате могут вырасти достаточно сильными, чтобы дать стебель размером с дерево.И, как и другие растения, которые распространяют свои споры, папоротники не дают цветков.
Тем не менее, их уникальные структуры и текстуры вносят большой вклад в сад. Посаженные в массовом порядке, они могут вызывать дикость без беспорядка – если вы не хотите джунгли, что является вариантом, если вы садитесь во Флориде или на Гавайях. Высаженные индивидуально в качестве акцентов, в контейнерах или альпинариях, они приглашают внимательно рассмотреть повторяющиеся, почти завораживающие узоры множества листочков, составляющих каждый лист.
Знакомство с этими образцами – первый шаг к определению папоротников в дикой природе. Но будьте осторожны: охота на папоротник – поиск новых или редких видов в их естественной среде обитания – вероятно, уступает только охоте за орхидеями в том, что вызывает одержимость у ботаников.
Папоротники и ликофиты в Новой Зеландии – Энциклопедия Новой Зеландии Те Ара
Количество видов
Хотя папоротники и ликофиты являются заметной чертой Растительность Новой Зеландии, страна не так богата наделен видами, как и многие другие места.В Новой Зеландии 194 аборигенных видов и 35, которые преднамеренно или случайно введены и утвердились в дикий. Это крошечная часть из 12 000 известных видов. во всем мире, но довольно типичен для флор умеренного пояса. Богатый Флора папоротников встречается в тропических странах. Новой Зеландии тропические соседи Фиджи и Новая Каледония, у каждого из которых есть земля масса в одну четырнадцатую от новозеландской, 250 или больше видов папоротников и ликофитов.
Крупнейшие семейства папоротников
В Новой Зеландии встречается много самобытных семейств папоротников. Они включают виды, которые варьируются от крошечных папоротников до нескольких от миллиметров до 20-метровых древовидных папоротников.
пленчатые папоротники
С 27 видами пленчатые папоротники (роды Hymenophyllum и Trichomanes ) образуют самое большое семейство папоротниковых в Новой Зеландии. Они процветают во влажной леса – их полупрозрачные листья, всего одна-две клетки густые, легко теряют воду и скручиваются в сухих условиях.Некоторые, например, папоротник почечный или рауренга ( Cardiomanes reniforme ), растут на лесной подстилке, другие – эпифитный на стволах деревьев и древовидных папоротниках. Hymenophyllum malingii – один из самых необычных в это уважение, поскольку его обычно можно найти только растущим на мертвых стволы каикаваки ( Libocedrus bidwillii ).
Жесткий папоротник
Жесткие папоротники ( Blechnum ) – следующая по величине группа, с 23 видами.У них есть два типа вайя. Стерильные листья зеленые и листовые, а плодородные листья очень узкие. сегменты с обильными коричневыми капсулами со спорами (спорангии). У некоторых видов появляются красные или розовые листья, когда растет под открытым небом.
Селезенки
В Новой Зеландии 18 видов селезенки. ( Asplenium ), названные так потому, что считались вылечить больную селезенку. Их легко узнают расположение сори в елочку на нижней стороне листья.
Древесные папоротники
Древесные папоротники имеют утолщенный вертикальный стебель, увенчанный зонтичная крона из листьев. Их можно найти повсюду стране, в кустах и на ее окраинах, а также стоя в рощах на пастбище. На материке растут восемь видов Новой Зеландии и двух ( Cyathea milnei, и C. kermadecensis ) известны только с островов Кермадек, к северу от Новой Зеландии.
Whekī ( Dicksonia squarrosa ), вероятно, самый папоротник обыкновенный, часто встречается в рощах во влажной низменности лес.Это выносливое растение, которое снова дает ростки. подземные стебли после пожара или расчистки кустов. Мамаку ( Cyathea medullaris ) и овражный папоротник ( C. cunninghamii ) – самые высокие, их больше 20 метров. Серебряный папоротник или понга ( C. dealbata ) его легко отличить по белой нижней стороне его лба. Мягкий древесный папоротник ( C. smithii ) является мировым самый южный древовидный папоротник, растущий на Оклендских островах в 50˚ юг.Его узнают по юбке мертвых листьев. вокруг багажника.
| ЧТО НОВОГО НА САЙТЕ !! Ознакомьтесь с нашей новой страницей специальных предложений: http://www.fernfactory.com/Main/default/ProductList.aspx?cate=10 STAGHORN FERNS: мы добавляем новые разновидности Platycerium staghorns и комбинированные упаковки. ДЕРЕВО ПАРОМ: мы добавляем несколько новых разновидностей комбинированных упаковок Tree Fernsand. FERNS MIXED: мы добавляем несколько новых разновидностей смешанных папоротников и комбинированных пакетов. … Подробнее |
| Древесный папоротник в вашем саду Древесные папоротники – одна из самых больших групп папоротников. Широко популярные среди сборщиков папоротников и пальм, большинство древовидных папоротников имеют характерные особенности роста и отличаются древесным или волокнистым стволом, увенчанным кроной из раскидистых ветвей…. Подробнее |
| На что я могу оседлать оленьего рога Фабрика папоротников выращивает множество разновидностей эпифитов. Это означает, что эти растения могут расти на другом растении, но сами производят пищу, в отличие от паразита, который питается своим хозяином.Это означает, что их можно установить практически на чем угодно. … Подробнее |
Характеристика существа: Окрестные папоротники, в лесу и дюнах
Кэрол Ральф
Большинство людей любят папоротники в целом, но многие люди не отделяют различные виды папоротников от зеленого пятна сочно-зеленого леса или берега.В районе залива Гумбольдта это сделать несложно. Вот краткое руководство, начиная с вида, у которого заканчивается год, поскольку большинство растений ускоряют свой год.
Папоротник на обочине дороги (Polypodium calirhiza), фото любезно предоставлено Кэрол РальфК концу мая, когда так много растений в наших краях достигли пика зеленого роста, папоротник на обочине дороги ( Polypodium calirhiza ) желтеет и сохнет. Он сбросил свои споры и будет бездействовать в течение летнего засушливого сезона. Вскоре после первых осенних дождей из его ползучего ветвистого стебля вырастут свежие зеленые листья, которые цепляются за крутые дороги, скалы и дюны, где он живет.Некоторые источники называют это вложенными полиподиями, загадочным названием, которое не дает многим людям информации. Идентификация папоротника Roadbank путалась с California Polypody ( Polypodium californicum ), пока в 1991 году исследование этих видов плюс Licorice Fern ( Polypodium glycyrrhiza ) не показало, что папоротник Roadbank произошел как гибрид между папоротниками Калифорнии и солодки, и теперь является более выносливы и распространены, чем любой из них. Папоротник солодки похож на папоротник, но с более острыми листьями и предпочитает покрытые мхом стволы лиственных деревьев, таких как клен крупнолистный, где он обычно может оставаться зеленым в течение всего года.
Кожаный папоротник (Polypodium scouleri), фото любезно предоставлено Кэрол РальфЕще один ползучий папоротник, найденный здесь, – Кожаный папоротник ( Polypodium scouleri ). Его листья более темно-зеленые, жесткие (кожистые!), Имеют длинную округлую лопасть на кончике и вечнозеленые. Он растет как эпифит, в том числе в самых больших секвойях, где его ползучий стебель и жесткие листья создают огромные островки почвы на верхушках деревьев. Падающая ветка может унести с собой кусок кожаного папоротника, который затем вырастет на лесной подстилке.
Классическая лесная подстилка в лесах секвойи – это пышный покров меченого папоротника ( Polystichum munitum ). Его листья просто лопастные, как и полипоиды, но расположены в пучок, который может вырасти очень большим. Листочки прикрепляются к стеблю листа только углом и постепенно укорачиваются к верхушке. Меч Папоротник вынослив; растет как в сухих, так и во влажных лесах.
Также в тенистых лесах и с просто лопастными листьями, собранными в пучок, стоит Deer Fern
. Олений папоротник (struthiopteris spicant, ранее blechnum spicant), фото любезно предоставлено Леном Мазуром(Struthiopteris spicant , ранее , ранее Blechnum spicant ; его таксономия была обновлена).Олень-папоротник, который часто встречается на срезанных берегах у тропы или дороги, меньше и опрятнее, чем меч-папоротник, с круглой короной из листьев и иногда более узкими, более коричневыми репродуктивными листьями, стоящими вертикально в центре. Вся основа листочка прикреплена к стеблю листа, а листочки становятся меньше как к кончику, так и к основанию.
Распространенный древесный папоротник (Dryopteris expansa), фото любезно предоставлено Кэрол РальфБолее «папоротниковый» папоротник с мелкодисперсными листьями в этих тенистых лесах – это папоротник раскидистый ( Dryopteris expansa ), обычно встречающийся на гниющей древесине, такой как пни, упавшие стволы или груды сброшенной коры у основания дерева. .Его листья имеют треугольный контур, и он вечнозеленый. Эти особенности отличают его от похожего сорта Lady Fern ( Athyrium felix-femina ), распространенного везде, где есть влага, в лесу или на улице. Его мягкие, ярко-зеленые, мелко разделенные листья отмирают каждую зиму. Его листья имеют ромбовидный контур с небольшими листочками внизу и на кончике. У большой Леди Ферн может быть короткий ствол и большой пышный вид.
Леди Ферн (Athyrium felix-femina), фото любезно предоставлено Кэрол РальфПапоротник пятипалый ( Adiantum aleauticum ) растет во влажных, но хорошо дренированных, лесных местах,
Папоротник с пятью пальцами (Adiantum aleauticum), фото любезно предоставлено Лен Мазур, как стены каньона Ферн или тенистый изгиб лесной тропы.Его изящные листочки на тонких, жестких черных стеблях гарантированно вызовут ох и ах. Эти стебли листьев являются важным ингредиентом корзин коренных жителей Калифорнии. Несмотря на свой изящный вид, пятипалый папоротник также растет в серпантинных каменных нагрях вдоль солнечных горных дорог.
Папоротник Голдбека (Pentagramma triangularis), фото любезно предоставлено Кэрол РальфЗабавный маленький папоротник, встречающийся в удивительных местах, – это еще один вид с жилистым стеблем листьев, папоротник Голдбека ( Pentagramma triangularis ).Он может жить в сухой среде обитания, например, под большим бревном из коряги в глубине песчаного пляжа или на обочине дороги в дюнном лесу. Он борется с засушливыми периодами, скручивая листья в ожидании дождя. Другой сюрприз – это чистый желтый цвет по всей спинке треугольных листьев.
Стоит знать самый распространенный в мире папоротник. Папоротник ( Pteridium aquilinum ), как
Папоротник (Pteridium aquilinum), фото любезно предоставлено Кэрол РальфПолиподи, выпускает отдельные листья из ползучего корневища, но его корневище находится глубоко под землей.Его вайя имеет очень жесткий стебель и очень “папоротниковый”. Он может достигать 1-8 футов в высоту и умирает на зиму. Бракен обитает как в тенистых, так и солнечных местообитаниях. Его жесткие, коричневые, сухие старые листья выдают его присутствие круглый год.
Эти десять папоротников составляют большую часть папоротников, встречающихся в прибрежных зонах и зонах Редвуда округа Гумбольдт. С ними легко познакомиться. Хотите узнать больше? Посетите http://northcoastcnps.org/, чтобы узнать, когда состоится следующая прогулка «Папоротники в дюнах».
Исследователи раскрывают биогеографические закономерности разнообразия папоротников – ScienceDaily
На Земле обитают миллионы известных видов растений и животных, но они никоим образом не распределены равномерно. Например, тропические леса покрывают менее 2 процентов всей поверхности Земли, но при этом являются домом для 50 процентов всех видов Земли. Океаны составляют 71 процент всей поверхности Земли, но содержат только 15 процентов всех видов Земли. Что движет этим неравномерным распределением видов на Земле – главный вопрос для ученых.
В статье, опубликованной 16 февраля в журнале Journal of Biogeography , международная группа исследователей под руководством Джейкоба С. Суисса, доктора философии. Кандидат кафедры органической и эволюционной биологии Гарвардского университета и соавторы Майкл А. Сундью, Университет Вермонта, Берлингтон, и Вестон Л. Тесто, Университет Гетеборга, Швеция, провели первую глобальную оценку разнообразия папоротников. В исследовании были объединены оцифрованные гербарные данные, генетические данные и климатические данные, чтобы определить, где и почему встречается большинство видов папоротников.
Исследователи использовали недавно оцифрованные коллекции естествознания, чтобы составить карту разнообразия жизни на Земле и создать базу данных из более чем одного миллиона экземпляров папоротников с координатами долготы и широты, встречающихся во всем мире. После обширной очистки базы данных для удаления записей с плохими координатами осталось примерно 800 000 записей о происшествиях. Затем они разделили Землю на один градус широты по ячейкам сетки долготы и определили количество видов, встречающихся в каждой ячейке.Исследователи обнаружили, что большинство видов папоротников встречается в восьми преимущественно горных горячих точках: Большие Антильские острова, Мезоамерика, тропические Анды, Гвианы, Юго-Восточная Бразилия, Мадагаскар, Малезия и Восточная Азия.
«Коллекции естествознания – это первичные данные для всех исследований биоразнообразия, и они составляют основу этого исследования», – сказал Сундью. «Ученые собирают коллекции и хранят их на протяжении сотен лет. Но только недавно оцифровка этих записей позволила нам использовать их коллективную силу.«
Testo согласился: «За последнее десятилетие были предприняты большие усилия по оцифровке впечатляющей коллекции образцов, предоставленных тысячами коллекционеров и экспертов в этой области и хранящихся в музеях или коллекциях естествознания. Для этого исследования мы использовали более 800000 оцифрованных экземпляров. рекорды для почти 8000 видов папоротников “.
Исследование проводилось в несколько этапов, и каждый этап основывался на предыдущем. «Первое, что мы хотели знать, это где находятся центры биоразнообразия папоротников, а во-вторых, почему?» – сказала Суисса.«Мы хотели понять биогеографические закономерности разнообразия папоротников. Понимание этих закономерностей в основных линиях растений, таких как папоротники, позволяет нам сделать шаг к пониманию того, почему существует неравномерное распределение видов по всему миру».
Один из основных выводов состоит в том, что 58 процентов видов папоротников встречаются в восьми преимущественно горных очагах биоразнообразия, которые составляют лишь 7 процентов площади суши. Они также обнаружили, что в этих горячих точках образцы повышенного разнообразия усиливаются на высоте более 1000 метров над уровнем моря.
«В глобальном масштабе мы находим пик разнообразия видов на территории от 2000 до 3000 метров над уровнем моря, примерно на полпути вверх по некоторым из этих тропических гор», – объяснила Суисса. «И мы думаем, что это в первую очередь из-за очень уникальной экосистемы, которая встречается в этой полосе высот, которая в тропиках является облачным лесом».
Хотя папоротники растут в самых разных экосистемах, включая влажные затененные лесные подлески и обнажения каменистых пустынь, многие виды на самом деле являются эпифитными, то есть они растут на ветвях деревьев.Суисса и его коллеги считают, что эти эпифиты объясняют средний и высокий пик в видовом богатстве папоротников в тропиках.
После того, как исследователи определили биогеографические закономерности разнообразия папоротников, они выяснили, почему именно эти закономерности существуют. Изучая экологические данные, включая данные о климате и почве, они показали, что в каждой горячей точке существует сильная корреляция между увеличением климатического пространства и увеличением видового богатства и разнообразия; это свидетельствует о том, что папоротники, произрастающие в тропических горах, быстрее формируют новые виды, чем в других местах.
«Люди склонны думать о таких местах, как тропические леса Амазонки, как о горячих точках биоразнообразия», – сказала Суисса. “Но что касается папоротников, то это тропические и субтропические горы, в которых обитает непропорционально большое количество быстро диверсифицирующихся видов по сравнению с площадью суши, которую они занимают. Папоротники могут быть особенными в этих тропических горных системах из-за различий в средах обитания, которые встречаются на разных уровнях высоты. Например, у подножия тропической горы круглый год жарко, а на вершине вечно холодно.По сути, эта динамика создает множество различных экосистем в небольшом географическом пространстве ».
В отличие от гор в регионах с умеренным климатом, в тропиках очень низкая сезонная температура. Это означает, что в каждой экосистеме на возвышенном разрезе в тропической горе круглый год сохраняется примерно одна и та же температура. Фактически, растениям и животным сложнее перемещаться между высотными зонами, если они приспособлены к одному месту на горе. Исследователи полагают, что эта динамика между разницей в климате на разных высотах и климатической стабильностью в пределах каждой возвышенности позволяет растениям и животным быстрее диверсифицироваться в тропических горах.
В дальнейшем исследователи надеются провести более мелкомасштабные популяционные исследования в молодых тропических горах, чтобы физически проверить эти гипотезы, и, надеюсь, также добавить больше образцов и продолжить оцифровку музейных коллекций для изучения.
Описаниефактов, распространение папоротников, информация о папоротниках, классификация, типы, характеристики, особенности, история и эволюция
Папоротники – это нецветущие сосудистые растения с корнями, стеблями и сложными листьями.Существует около 12 000 видов папоротников самых разных форм и размеров. Папоротники впервые появились в летописи окаменелостей 360 миллионов лет назад в каменноугольном периоде, но многие из нынешних семейств и видов не появились примерно 145 миллионов лет назад в позднемеловом периоде. Это одна из самых ранних форм сосудистых растений на Земле. около 9000 видов. Споры богаты липидами, белком и калориями, поэтому есть их у некоторых позвоночных. Было обнаружено, что европейская лесная мышь (Apodemus sylvaticus) поедает споры Culcita macrocarpa, а снегирь (Pyrrhula murina) и короткохвостая летучая мышь (Mystaina tuberculata) также поедают споры папоротника.Некоторые из наиболее популярных видов включают бостонский папоротник, обнаруженный в партии других видов папоротников из Бостона, тропический папоротник-меч, папоротник девичьей шерсти, который часто используется для лечения респираторных заболеваний, и рождественский папоротник, темно-зеленый и зеленый. напоминает вечнозеленое растение. Часть папоротников не имеет особого экономического значения, поскольку некоторые из них используются в качестве декоративных растений, источника пищи и для восстановления загрязненных почв. Некоторые из других полезных папоротников – древовидные папоротники (семейства Dicksoniaceae и Cyatheaceae), древесина которых используется в строительстве.Starchy Pith раньше ели маори и другие коренные народы. Плотные корневые системы широко используются в качестве субстрата для выращивания орхидей; для этого уничтожаются многие популяции древесных папоротников. Густые золотистые волосы покрывают основание стеблей и почек листьев у многих видов и экспортируются как «пулу» для набивки матрасов и подушек, а также для упаковочного материала. Большое количество видов папоротников используется в лечебных целях местным населением, особенно в тропиках.
Научная классификация
Королевство – Plantae.
Дивизион – Pteridophyta.
Классификация по системе Смита (Алан Смит)
1. Класс Psilotopsida – насчитывается около 92 видов.
i) Заказать Ophioglossales .
- Семейство Ophioglossaceae (включая Botrychiaceae, Helminthostachyaceae).
ii) Заказ Psilotales
- Семейство Psilotaceae (вкл.Tmesipteridaceae).
2) Класс Equisetopsida [= Sphenopsida] – Насчитывается около 15 видов.
i) Заказать Equisetales
3) Класс Marattiopsida – Насчитывается около 150 видов.
i) Заказать Marattiales
- Семейство Marattiaceae (включая Angiopteridaceae, Christenseniaceae, Danaeaceae, Kaulfussiaceae).
4) Класс Pteridopsida [= Filicopsida, Polypodiopsida] – Насчитывается около 9000 видов.
i) Заказать Osmundales
ii) Отряд Hymenophyllales
- Семейство Hymenophyllaceae (включая Trichomanaceae).
iii) Заказать Gleicheniales
- Семейство Gleicheniaceae (включая Dicranopteridaceae, Stromatopteridaceae).
- Семейство Dipteridaceae (включая Cheiropleuriaceae).
iv) Заказать Schizaeales
- Семейство Anemiaceae (вкл.Mohriaceae).
в) Заказать Salviniales
- Семейство Marsileaceae (включая Pilulariaceae).
- Семейство Salviniaceae (включая Azollaceae).
vi) Заказать Cyatheales
- Семейство Thyrsopteridaceae .
- Семейство Cyatheaceae (вкл. Такжефиловые, Гименофиллопсидовые).
- Семейство Dicksoniaceae (вкл.Lophosoriaceae).
vii) Заказать Polypodiales
- Adiantum lunulatum из семейства Pteridaceae.
- Семейство Lindsaeaceae (включая Cystodiaceae, Lonchitidaceae).
- Семейство Dennstaedtiaceae (включая Hypolepidaceae, Monachosoraceae, Pteridiaceae).
- Семейство Pteridaceae (включая Pellaeaceae, Adiantaceae, Ceratopteridaceae, Cryptogrammaceae).
- Семейство Woodsiaceae (включая Athyriaceae, Cystopteridaceae).
- Семейство Blechnaceae (включая Stenochlaenaceae).
- Семейство Dryopteridaceae (включая Aspidiaceae, Bolbitidaceae, Elaphoglossaceae, Hypodematiaceae, Peranemataceae).
- Семейство Lomariopsidaceae (включая нефролепис).
- Семейство Polypodiaceae (включая Drynariaceae, Grammitidaceae, Gymnogrammitidaceae, Loxogrammaceae, Platyceriaceae, Pleurisoriopsidaceae).
Жизненный цикл папоротников
У папоротников есть жизненный цикл, называемый «смена поколений»; характеризуется диплоидной фазой спорофита и гаплоидной фазой гаметофита.
Во-первых, спорангии (структура, содержащая споры) на нижней стороне листа папоротника высвобождают гаплоидные споры.
Спора развивается в гаплоидный гаметофит, который производит гаметы (сперматозоиды или яйца) посредством митоза.
Сперма плывет к яйцеклетке, и оплодотворение происходит внутри архегонии (женский половой орган), в результате чего образуется диплоидная зигота.(У сперматозоидов есть жгутики, и для их плавания к яйцеклетке требуется водяная пленка на растении, поэтому папоротники не могут размножаться без влаги).
Зигота превращается в спорофит, вырастая из гаметофита так быстро, что разрывает гаметофит на части и убивает его. Зрелый диплоидный спорофит – это крупный листовой папоротник. Он производит споры через мейоз, и цикл начинается снова.
Характеристики и физические свойства папоротников
- Структура папоротника – Структура папоротника включает в себя различные части тела.
Это:
Стебли – Стебли папоротника чаще всего представляют собой подземное ползучее корневище (побеги вверху и корни внизу), иногда надземный ползучий столон (производство новых растений из почек), например, полиподиевые или стебли. надземный прямостоячий полудревесный Ствол как у Cyatheaceae.
Лист – Листья папоротника часто называют листовыми. Они известны как Листья не из-за различий в структуре, а из-за исторического разделения между людьми, изучающими папоротники, и людьми, изучающими семенные растения.Новые листья папоротников обычно расширяются за счет раскручивания узкой спирали, называемой Крозье или Фиддлхед. Такое разворачивание листа называется «круговой вернацией». Листья часто состоят из листочков, называемых ушными раковинами. На нижней стороне листа папоротника могут быть коричневые точки, называемые сори, которые на самом деле являются скоплениями спорангии. Спонгии – это структуры только на одной специализированной части особого листа или на некоторых или всех листьях.
Есть 3 типа листьев папоротника:
1.Трофофилл : это тип листа, который не производит споры, а производит только сахар путем фотосинтеза.
2. Спорофилл : это тип листа, на котором образуются споры. Эти листья похожи на чешую сосновых шишек или на тычинки и пестик голосеменных и покрытосеменных растений. Но спорофиллы папоротников, как правило, не очень специализированы и похожи на трофофиллы, производя сахара путем фотосинтеза, как и трофофиллы.
3.Брофофилл : это тип листа, который производит аномально большое количество спор. Их листья также крупнее других, но имеют сходство с трофофиллами.
Корни – Корни папоротников подземные и нефотосинтетические по своей структуре. Они забирают воду и питательные вещества из почвы. Они всегда волокнистые и структурно очень похожи на корни семенных растений.
Prothallus – Папоротник Prothallus представляет собой зеленую фотосинтетическую структуру толщиной в одну клетку, обычно в форме сердца или почки, длиной 3–10 мм и шириной 2–8 мм.
Проталлус производит гаметы посредством:
Антеридии: Маленькие сферические структуры, производящие жгутиковые сперматозоиды.
Архегония: Конструкция в форме колбы, на дне которой образуется единственная яйцеклетка, которую сперматозоид достигает при плавании по шее.
Ризоиды – Папоротники имеют корневую структуру, состоящую из одиночных сильно удлиненных клеток. Вода и минеральные соли впитываются по всей структуре. Ризоиды прикрепляют проталлус к почве.
- Сосудистые растения – Папоротники – это сосудистые растения, так как они имеют систему древесных трубок, которые переносят воду и добавляют растениям силу и жесткость. Это также помогает растению вырасти в больших размерах. Чтобы обнаженная часть папоротника могла удерживать влагу, папоротник содержит микроскопический водонепроницаемый слой, называемый кутикулой.
- Эпифиты – Папоротники – это растение, которое извлекает влагу и питательные вещества из воздуха и дождя. Обычно они растут на другом растении, но не паразитируют.Они растут на стволах и конечностях деревьев. Примерно от четверти до трети всех видов папоротников – эпифиты.
- Размножение с помощью спор – Спорангии производят микроскопические споры, которые выпускаются в соответствующее время года и разлетаются ветром. Те, которые находят подходящие условия, развиваются в небольшое растение полового поколения, называемое Prothallia. Каждое из этих короткоживущих промежуточных растений производит несколько яйцеклеток и / или много сперматозоидов. Сперматозоидам требуется водяная пленка на растениях, чтобы плавать к структурам, похожим на колбы, в которых находятся яйца.Это одна из причин, по которой папоротники живут во влажных затененных местах, где часто встречается конденсат из-за тумана и росы. Оплодотворенная яйцеклетка превращается в новый папоротник, продуцирующий споры, живущий за счет проталлии, пока не разовьется достаточно корней и листьев, чтобы выжить самостоятельно, после чего проталлия отмирает.
- Отсутствие цветов и семян – Папоротники не приносят цветов и, как следствие, никогда не дают семян. Вместо этого у них есть споры, с помощью которых они размножаются.
- Гомоспористые – Большинство папоротников гомоспористые.У каждого папоротника есть спора одной формы и размера, которая превращается в один вид гаметофита. Споры обычно имеют длину или диаметр от 30 до 50 микрометров, хотя некоторые из них достигают более 100 микрометров. Однако некоторые семейства папоротников имеют диморфные споры, мелкие (микроспоры) и большие (мегаспоры).
- Предпочтение влажным местам обитания – Папоротники – это нежные растения, которые растут во влажных местах. Они предпочитают защищенные участки на лесной подстилке, возле ручьев и других источников постоянной влаги.Однако есть несколько исключений, например, пустынные папоротники разработали несколько стратегий, позволяющих процветать в теплом и сухом климате, свернувшись калачиком в сухую погоду и оживая в дождливые периоды.
Размер – Размеры папоротников значительно различаются у разных видов. Древесные папоротники семейства Cyatheaceae – самые большие папоротники. Это тропические растения, которые могут вырастать до 60 футов (18 м) в высоту и иметь листья длиной 15 футов (5 м) и более. Напротив, виды рода Azolla, группы свободно плавающих водных папоротников, имеют очень простые Fronds (сложные листья), которые меньше 0.2 дюйма (0,5 см) в диаметре.
Географический ареал и среда обитания
Папоротники встречаются в самых разных средах обитания. Их можно найти в лесах, горах, пустынях, водно-болотных угодьях, пастбищах и т. Д. Однако они обычны во влажных тенистых лесах, в горах среди расщелин в скалах, в кислых водно-болотных угодьях, включая болота и болота; и тропические лесные деревья. Однако папоротники наиболее распространены в тропиках. Папоротники обычно считаются «специалистами в маргинальных средах обитания», часто процветая там, где другие растения не могут выжить.В арктических и антарктических регионах очень мало видов.
История и эволюция папоротников
Папоротники – одно из древних сосудистых растений, некоторые из них имеют возраст каменноугольного периода (около 359 миллионов лет назад) и, возможно, даже старше. Несколько вымерших групп каменноугольного периода и последующего пермского периода (299–251 миллион лет назад) – Coenopteridaceae, Anachoropteridaceae, Tedeliaceae, Sermayaceae и Tempskyaceae – представляют родственные линии эволюции, но нет промежуточных примеров, показывающих тесную связь с любым из современных семейств Папоротников.Ко времени триасового периода (начавшегося 251 миллион лет назад) некоторые из современных семейств папоротников были хорошо обоснованы, и имеются ископаемые остатки семейств Osmundaceae, Equisetaceae, Marattiaceae, Schizaeaceae, Matoniaceae, Dipteridaceae, Cyatheaceae, Marsileaceae и Salviniaceae. Однако, согласно большинству оценок, семейства, которые содержат основную часть современных видов папоротников, не диверсифицировались до мелового периода (от 145,5 миллионов до 65,5 миллионов лет назад.
Размножение
Половые органы папоротников два типа :
1.Антеридий – это орган, продуцирующий сперму, он состоит из оболочки из стерильных клеток с клетками, продуцирующими сперматозоиды внутри. Антеридии могут быть погруженными (как в семействах Ophioglossaceae и Marattiaceae) или выступающими. Они различаются по размеру от тех, у кого есть сотни сперматозоидов, до тех, у которых всего 12 или около того.
2. Архегоний – Это орган, производящий яйца, и он содержит одну гамету (половую клетку), которая всегда расположена в нижней, более или менее расширенной части архегонии, Вентер.Верхняя часть архегониума, шейка, состоит из четырех рядов ячеек, содержащих центральные шейные ячейки. Самые верхние клетки шеи – клетки канала шеи; самая нижняя клетка – клетка вентрального канала, которая расположена чуть выше яйца.
Оплодотворение достигается путем выброса сперматозоидов из антеридий. Сперма плывет через свободную воду к простым органическим кислотам, выделяющимся в отверстии архегонии, шейка которой расширяется на вершине, позволяя клеткам шеи выдавливаться, а сперматозоид плавать и проникать в яйцеклетку.Сперматозоиды почти полностью состоят из ядерного материала, но их поверхность покрыта спиральными полосами ресничек – волосковидных органов, обеспечивающих движение. Когда яйцеклетка оплодотворяется, основание шейки закрывается, и зародыш развивается внутри расширяющегося вентера. Внутри архегониального центра зигота претерпевает характерные клеточные деления с образованием зародыша, который остается инкапсулированным в гаметофите, пока не вырвется наружу и не станет независимым растением.
Папоротники также производят бесполые споры, которые являются репродуктивными клетками папоротников.Мешочки со спорами, называемые спорангиями, переносятся группами, которые называются сори. Сори – это микроскопические споры, которые сначала появляются в виде небольших коричневых полосок или точек, расположенных на нижней стороне листьев или листьев. Сори работает почти так же, как семя: когда дует ветер или что-то задевает растение, сори упадет на землю, и тогда начнется процесс размножения папоротника. Споры способны превращаться в новые растения, если они поселяются в подходящей среде.
Некоторые популярные папоротники
.