Растения группы папоротники: Виды папоротников названия 3 класс

Содержание

Виды папоротников названия 3 класс

Папоротники — наиболее древняя группа высших растений. Встречаются в различных экологических условиях. В умеренных зонах это травянистые растения, наиболее распространены во влажных лесах; некоторые растут на заболоченных местах и в водоёмах, их листья отмирают на зиму. Во влажных тропических лесах встречаются древовидные папоротники с колоноподобным стволом высотой до 20 метров.

Наиболее распространённые папоротники — орляк, страусник.

Строение

Господствующей фазой в жизненном цикле папоротника является спорофит (взрослое растение). Почти у всех папоротников спорофит многолетний. Спорофит имеет довольно сложное строение. От корневища вертикально вверх отходят листья, вниз — придаточные корни (первичный корень быстро отмирает). Часто на корнях образуются выводковые почки, обеспечивающие вегетативное размножение растений.

Общий вид папоротника

Размножение

Спорангии находятся на нижней стороне листа, собраны кучками (сорусы). Сверху сорусы прикрыты покрывальцем (кольцо). Споры рассеиваются при разрыве стенки спорангия, а кольцо, оторвавшись от тонкостенных клеток, ведёт себя подобно пружине. Число спор на одном растении достигает десятков, сотен миллионов, иногда миллиардов.

Лист папоротника с нижней стороны

На влажной почве споры прорастают в маленькую зелёную сердцеобразную пластинку величиной несколько миллиметров. Это заросток (гаметофит). Он располагается почти горизонтально к поверхности земли, прикрепляясь к ней ризоидами. Заросток обоеполый. На нижней стороне заростка образуются женские и мужские половые органы (мужские — антеридии, женские — архегонии).

Оплодотворение происходит в водной среде (во время росы, дождя или под водой).

Мужские гаметы — сперматозоиды подплывают к яйцеклеткам, проникают внутрь и гаметы сливаются.

Происходит оплодотворение, в результате чего образуется зигота (оплодотворённая яйцеклетка).

Из оплодотворённой яйцеклетки формируется зародыш спорофита, состоящий из гаустории — ножки, которой он врастает в ткани заростка и потребляет из него питательные вещества, зародышевого корешка, почки, первого листа зародыша — «семядоли».

Со временем из заростка развивается растение папоротник.

Схема развития папоротника

Таким образом, гаметофит папоротников существует независимо от спорофита и приспособлен к обитанию в условиях увлажнения.

Спорофитом является всё растение, которое вырастает из зиготы — типичное сухопутное растение.

Папоротниками называют растения, относящиеся к отделу сосудистых растений. Они являются образчиком древней флоры, поскольку их предки появились на Земле 400 миллионов лет назад в девонском периоде. В то время они имели громадные размеры и царили на планете.

Он имеет легко узнаваемый облик. При этом на сегодня их насчитывают около 10 тысяч видов и названий. При этом у них могут быть очень разные размеры, особенности строения или жизненные циклы.

Описание 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. В 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.

Какое строение имеют растения

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.

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.

Виды и классификация

На сегодня насчитываются тысячи видов, 300 родов и 8 подклассов. Три подкласса считаются вымершими. Из оставшихся папоротниковых растений можно перечислить следующие:

  • Мараттиевые.
  • Ужовниковые.
  • Настоящие папоротники.
  • Марсилиевые.
  • Сальвиниевые.

Древние

Ужовниковые считаются самыми древними и примитивными. По своему внешнему виду они заметно отличаются от своих собратьев. Так, у ужовника обыкновенного есть только один лист, который представляет собой цельную пластину, разделённую на стерильную и спороносную части.

Ужовниковые уникальны тем, что у них присутствуют зачатки камбия и вторичные проводящие ткани. Поскольку в год формируется один или два листа, по числу рубцов на корневище можно узнать возраст растения.

Случайно найденным лесным экземплярам может быть несколько десятков лет, следовательно, это небольшое растение не моложе окружающих его деревьев. Размеры ужовниковых невелики, в среднем, их высота составляет 20 сантиметров.

Мараттиевые папоротники тоже являются древней группой растений. Когда-то они заселяли всю планету, но теперь их количество постоянно уменьшается. Современные образцы этого подкласса можно найти в дождевых тропических лесах. Вайи у мараттиевых вырастают в два ряда и достигают 6 метров в длину.

Настоящие папоротники

Это самый многочисленный подкласс. Они растут везде: в пустынях, лесах, в тропиках, на каменистых склонах. Настоящие могут быть как травянистыми растениями, так и древесными.

Из этого класса наиболее распространены виды из семейства многорожковые. В России они чаще всего растут в лесах, предпочитая тень, хотя некоторые представители приспособились к жизни на освещённых местах с недостатком влаги.

На скальных отложениях начинающий натуралист может найти пузырник ломкий. Это низкорослое растение с тонкими листьями. Очень ядовит.

В тенистых лесах, ельниках или на берегах рек растёт страусник обыкновенный. У него чётко разделены вегетативные и спороносные листья. Корневище используется в народной медицине как глистогонное средство.

В лиственных и хвойных лесах во влажной почве произрастает щитовник мужской. У него ядовитое корневище, однако, содержащийся в нём филмцин используется в медицине.

Кочедыжник женский очень часто встречается в России. У него крупные листья, достигающие в длину одного метра. Растёт во всех лесах, используется как декоративное растение ландшафтными дизайнерами.

В сосняках растёт орляк обыкновенный. Это растение имеет значительные размеры. Благодаря наличию в нём листьях протеина и крахмала, молодые растения после обработки употребляются в пищу. Своеобразный запах листьев отпугивает насекомых.

Корневище орляка мылится с водой, поэтому его в случае возникшей необходимости можно использовать как мыло. Неприятной особенностью орляка обыкновенного является то, что он очень быстро распространяется и при использовании его в саду или в парке, рост растения надо ограничивать.

Водные

Марсилиевые и сальвиниевые — водные растения. Они либо прикрепляются ко дну, либо плавают на поверхности воды.

Сальвиния плавающая произрастает в водоёмах Африки, Азии, на юге Европы. Её культивируют как аквариумное растение. Марсилиевые внешне напоминают клевер, некоторые виды считаются съедобными.

Папоротник — необычное растение. Оно имеет древнюю историю, серьёзно отличается от других обитателей флоры Земли. Но многие из них имеют привлекательный вид, поэтому его с удовольствием используют флористы при составлении букетов и дизайнеры при проектировании сада.

Папоротники произрастают во влажных, затемнённых местах. Почти все они являются многолетниками. К однолетним принадлежат немногие травянистые растения, характерные для средних климатических широт.

Папоротник имеет красивые листья, которые также разнообразны по цвету, размеру и форме. Поверхность листьев у одних видов гладкая, с блестящим отливом, у других пушистая и волосистая.

Место папоротников в растительном мире

Папоротники принадлежат к высшим растениям. Они отличаются от низших наличием специальных органов:

Высшие папортниковидные, в свою очередь, подразделяются:

  • на сосудистые;
  • на клетчатые или моховидные.

Папоротник относится к первой группе, отличающейся наличием сосудисто-волокнистых пучков. Так, например, в листьях эти пучки содержатся в виде прожилок, по которым движутся соки.

Папоротник делится на два подкласса:

Сколько всего видов папоротников? Настоящие папоротники поражают разнообразием. Про них можно сказать, что одни могут быть похожи на мох и густо произрастать на стволах тропических деревьев, достигая величины нескольких сантиметров. Такая разновидность называется эпифиты. В переводе с греческого значит «на растении». Другие могут достигать двадцати пяти метров в высоту и напоминать своим видом раскидистые пальмы. Литья бывают длиной в несколько метров.

О водяных папоротниках будет сказано ниже.

Размножение и распространённость

За неимением цветков размножаются папоротники при помощи спор. Так как до девятнадцатого века науке не был известен такой способ, папоротник называли тайнобрачным. Помимо спор, органами размножения могут быть так называемые выводковые почки, которые развиваются на листьях.

Большинство папоротников — до 3000 видов, — распределено по тропическим лесам. Всего их насчитывается до 4000 видов.

Современные папоротники — это в основном травянистые растения. В районах с умеренным климатом произрастают многолетники с сильно развитыми корнями.

Равноспоровые папоротники — виды и названия

Систематизация папоротников является делом нелёгким. По виду спор они относятся к равноспоровым, то есть споры у них одного пола.

Равноспоровые, в свою очередь, разделяются по спорангию — органу, который производит споры. У одних папоротников он развивается из одной группы клеток и снабжён однослойной стенкой, у других — из нескольких и имеет многослойную стенку.

Это очень древние растительные виды, которые имели большое распространение. Сегодня их насчитывается примерно около двухсот.

Папоротники с многослойным спорангием

К ним относятся семейства ужовниковых и мараттиевых.

Из первых в России встречаются:

Вторые распространены во влажных тропиках, часто в горных районах:

Семейство ужовниковых

Ужовниковые, язычник — это русские названия. Дословный перевод с латинского звучит как «змеиный язык». Форма листьев этого семейства как раз и дала название этим растениям. Они разделены надвое и напоминают вилочку. Каждая из частей выполняет свою функцию. Одна — вегетативную (размножение посредством листьев), другая — фертильную (спороносную).

Их известно около восьмидесяти видов, классификация которых объединена в три рода:

Ужовниковые — одна из самых древних групп растений. Они сильно отличаются от других видов папоротников по своим биологическим особенностям и занимают довольно изолированное положение. Ужовниковые — растения многолетние, иногда вечнозелёные, небольших или средних размеров. Предпочитают рыхлый и влажный грунт, открытую местность. Однако некоторые тропические виды, подобно мху, поселяются на стволах деревьев в тёмных уголках тропического леса.

Самым крупным представителем семейства является ужовник повислый. В соответствии со своим названием он имеет свисающие листья, составляющие в длину два, а то и все четыре метра. Но существуют и совсем маленькие растеньица — длиной всего по нескольку сантиметров.

Ужовниковые имеют стебли, которые в большинстве своём являются корневищами, пробившимися из-под земли и стоящими как бы навытяжку. Они утолщённые и мясистые. Исключение составляют только гельминтостахис, у которого корни горизонтальные. Как правило, ветвление стеблей не наблюдается. Стебли и листья ужовниковых мягкие, мясистые, в отличие от большинства папоротниковых. В корнях, лишённых волосков, обычно присутствуют ассоциированные с ними низшие грибы, так называемые микоризные.

Листья ужовниковых очень своеобразны. У них отсутствует характерное для большинства папоротников закручивание при выходе их из почки, напоминающее улитку. Ещё одна особенность листьев — присутствие особенных влагалищ, которые заслоняют собой почку.

В основном ежегодно ужовниковые образуют по одному листу, реже — по четыре. Поэтому число листовых рубцов на корневище позволяет судить о возрасте папоротника. Медленный рост листьев также является отличием, характеризующим «змеиные языки». Листья полностью выходят на поверхность примерно к пятому году своего развития.

В нашей стране ужовниковые распространяются в сосновых лесах, именно там их большое многообразие. К таким относится, например, гроздовник многораздельный.

Семейство мараттиевых

Их насчитывается более 60 видов. Хотя они и напоминают своих древовидных собратьев, таковыми не являются. Мараттиевые иногда достигают очень внушительных размеров и относятся к самым крупным растениям Земли. Но их размер обусловлен не стеблем, а пяти- и шестиметровыми листьями. У основания они снабжены прилистниками. Сами же стебли — не длиннее одного метра, похожи на картофельные клубни и почти наполовину находятся в почве.

Мараттиевые, как и ужовниковые, отличаются своеобразием. Их гигантские листья у своего основания имеют придатки, которые не исчезают после опадания. Они не только защищают растение, но и накапливают крахмал. Также они предназначены для размножения. На них имеются почки, находящиеся в состоянии покоя. Когда наступают благоприятные условия, почки дают жизнь новым папоротникам. В стеблях, листьях и корнях мараттиевых обязательно присутствуют слизевые ходы. Они представляют собой длинные каналы, отдельные полости или клетки и служат для сохранности веществ, которые временно исключены из обмена.

Относящиеся к мараттиевым ангиоптерисы обитают в тенистых болотистых лесах и ущельях, очень многочисленны. Также встречаются вдоль дорог, на берегах рек. Их огромные листья являются дважды перистыми. У перистых листьев пластинки листа располагаются по длине основного черешка. А двуперистые разделяются дважды, их пластинки прикреплены вдоль вторых черешков, соединённых с главным черешком. Главный и второстепенный черешки имеют утолщения в местах сочленений. Благодаря этой особенности черешки похожи на стебель бамбука и имеют толщину, сравнимую с толщиной человеческой руки.

Большая часть этого семейства вымерла. Сегодня из этих живых ископаемых сохранилось всего семь родов. Обитают они в тропических областях. Мараттиевые часто разводятся в оранжереях.

Односпоранговые: виды папоротников, названия и фото

Спорангии у этого вида папоротников срастаются в одно целое, представляя собой как бы раковину, закреплённую на ножке. К ним относится, в частности, полиподиумы или многоножки и сальвиниевые.

Полиподиумы

Полиподиумы — одно из самых многочисленных папоротникообразных семейств, объединяющих 50 родов и около 1500 видов. Листья у них двурядные, корни мясистые, поросшие волосками. Характерным признаком многоножек является необычное скученное расположение спорангиев на листьях.

Это многолетние растения, покрытые чешуйками, корневище у них или ползущее, или стремящееся вверх. Листья бывают и перистыми, и дважды перистыми, и лопастными — имеющими надрезы, состоящими из нескольких пластинок, выходящих из одной точки.

Распространены эти растения в основном в тропической зоне Евразии. Чаще всего относятся к эпифитам и могут расти как на деревьях, так и на скалах, и в грунте.

Водяные папоротники — род сальвиниевых

Сальвиния распространена не так сильно. Ее характеристика — она относится к однолетним водным растениям, растущим близко от берега реки или на болоте и спокойно плавающим по воде. По внешнему виду напоминают клевер из четырёх листьев. Наиболее распространены такие её роды, как Марсилия и Сальвиния. Спорангии у них находятся внутри спорокарпиев.

Спорокарпии — сильно видоизменившиеся когда-то давно листья или их части, заключающие в себе по две-три кучки спорангиев. Они находятся у основания листка, имеют серовато-бурый цвет и формой напоминают боб.

Сальвиния водоплавающая не имеет корней. Встречается в южных областях России. Её стебелёк ветвистый, покрытый листьями водяными и воздушными. Листья мутовчатые, расположены по два-три на каждом узелке стебля. Мутовки обоих видов чередуются между собой. Сначала идут четыре ряда воздушных листьев, а затем — два водяных. В соответствии с их названием, воздушные плавают на водяной поверхности, а водяные погружены в неё.

Есть такая разновидность сальвиниевых, как Азолла. Она также интересна своим строением. Азолла имеет разветвлённый стебелёк, у которого на «спинке» находятся два ряда листьев, а на «брюшке» — один ряд корешков. Каждый лист разделён на две половинки, одна из которых находится на плаву, а другая погружена в воду.

Разведение папоротников

Папоротники разводятся в домашних комнатных условиях и в оранжереях. Выращивать их нужно в затемнённых местах, не подверженных прямым солнечным лучам. Окружающий воздух должен быть влажным, свет неярким, температура умеренной. Поливать требуется весьма обильно. Особенно папоротники любят речную и дождевую воду. Земля нужна разрыхлённая и богатая перегноем. Размножаются отводками и спорами. При этом зелёные споры всходят в очень короткий промежуток времени.

Некоторые интересные факты о папоротниках

В кухнях некоторых народов мира, например, в корейской и китайской, из сушёных или солёных молодых листьев папоротника готовят салаты, которые пользуются популярностью. Но употреблять в пищу можно очень малое количество видов. К таким относятся Страусник и Орляк. А некоторые виды являются даже ядовитыми.

На гавайских островах пищей является крахмалистая сердцевина Древовидных папоротников. Также её используют как стройматериал.

Японские учёные выявили такую способность папоротника, как выведение из организма человека радиоактивных веществ.

С древних времён и по настоящее время в медицине применяется Папоротник мужской. Из него готовят препараты, изгоняющие глистов, например, ленточного червя. Однако при употреблении таких лекарств нужно быть предельно осторожным и принимать их строго в соответствии с рекомендациями.

Листья папоротников на самом деле и не листья, а система, состоящая из ветвей, расположенных в одной плоскости. Поэтому и именуется она предпобег или плосковетка. Папоротники «не успели» разделить стебель и лист.

Самым распространённым из видов папоротников в умеренной лесной зоне является Кочедыжник женский. Он имеет самые разнообразные формы и размеры и является благодатным материалом для гибридизации. Папоротник женский является настоящим украшением садов и парков.

Своё название женский папоротник получил из-за сравнения с другим видом — Папоротником мужским, относящимся к роду Щитовников. У мужского растения более крупные листья и ствол.

ПАПОРОТНИКОВИДНЫЕ | Энциклопедия Кругосвет

Содержание статьи

ПАПОРОТНИКОВИДНЫЕ, одна из важнейших групп зеленых растений, обычно характеризующихся крупными перистыми листьями (вайями), спирально свернутыми в почках, и низкими, часто подземными стеблями; только у некоторых тропических папоротников стебли высокие, и по облику эти виды напоминают деревья. От моховидных папоротниковидные, как и прочие «высшие растения» (саговниковые, хвойные, цветковые и др.), отличаются присутствием 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 вай. К папоротниковидным относятся примерно 9000 современных видов, прежде выделявшихся в тип Pteridophyta, а в современных системах составляющих отдел Pterophyta или класс Filicinae.

Палеоботаника.

Папоротниковидные – одни из древнейших наземных растений. Они известны с палеозойской эры (ок. 350 млн. лет назад) и были особенно обильно представлены в каменноугольном периоде (остатки живших в то время папоротниковидных образовали залежи каменного угля). Самые примитивные семейства этой группы полностью вымерли, и судить о них можно только по окаменелостям. Древние семейства осмундовых (Osmundaceae) и мараттиевых (Marattiaceae) сейчас представлены очень немногими видами. Все прочие современные семейства появились не раньше середины мезозоя (ок. 150 млн. лет назад), и число видов в них с тех пор уменьшилось, если не считать семейства многоножковых (Polypodiaceae), объединяющего самые обычные из ныне живущих папоротников.

Экология.

Большинство папоротников умеренной зоны предпочитают сырые, прохладные, тенистые леса с обильной листовой подстилкой или обращенные к северу склоны глубоких оврагов с просачивающимися подземными водами. Некоторые виды (кальцефилы) приурочены к известняковым субстратам, другие (ацидофилы) лучше всего растут на кислой почве. В тропиках встречаются эпифиты, т.е. папоротники, поселяющиеся на ветвях деревьев. Виды с листьями, покрытыми воском, густыми волосками или перекрывающимися чешуйками, встречаются на сухих каменистых склонах, каменных стенах и даже в пустынях. Другая крайность – папоротники с пленчатыми листьями, состоящими из одного слоя клеток; отсутствие приспособлений, препятствующих потере воды, ограничивает их распространение местами, постоянно окутанными туманом или увлажняемыми брызгами водопадов.

Папоротниковидные встречаются от Северного полярного круга до экваториальных джунглей. Богаче всего этими растениями дождевые тропические леса. Например, на острове Ямайка известно ок. 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.

Строение.

Лист

– наиболее заметная часть папоротника. У всех видов, кроме водных, листья сначала свернуты спиралью, а по мере развития разворачиваются. Их окончательные размеры и форма весьма разнообразны. Обычно они перистосложные. От общего черешка, как, например, у нефролеписа, по обе стороны отходят мелкие листочки. Часто они разделяются на листочки второго и третьего порядков (это наблюдается, в частности, у мутантных форм того же папоротника). Вайи обычных в оранжереях родов Cyathaea, Cibotium и Angiopteris достигают в длину 5,5 м при ширине более 90 см. Доходящая до Ньюфаундленда представительница тропического семейства схизея карликовая напоминает мелкий злак со скрученными штопором листьями. Другой необычный пример – род Vittaria, у представителей которого длинные шнуровидные листья бахромой свисают с ветвей сабаля пальмовидного. Листья лиановидного папоротника Lygodium обвивают растения-опоры, а у некоторых тропических видов семейства глейхениевых длинные вильчатые листья покрыты острыми шипами и образуют почти непроходимые заросли.

Обычно лист служит у папоротников и для фотосинтеза, и для образования (на его нижней стороне) репродуктивных структур – спор. Они формируются в спорангиях, которые расположены либо открыто, либо защищены загнутым краем листа или особыми выростами его эпидермиса – покрывальцами (индузиями). У некоторых видов спорангии образуются только на специализированных листочках в средней части вайи (чистоуст Клейтона), у ее верхушки (например, у многорядника акростиховидного) или же на особых по форме целиком спороносных листьях, иногда утрачивающих способность к фотосинтезу.

Стебель

бывает ползучим или вертикальным, полностью или частично подземным, иногда достигает в высоту 25 м и увенчан на вершине розетковидной кроной. У многих видов, например у орляка, от сильно разветвленного подземного стебля (корневища) отходят через определенные промежутки надземные листья, образующие на полянах обширные густые заросли. Папоротниковидные отличаются от семенных растений отсутствием в стебле камбия, т.е. особого слоя постоянно делящихся клеток, поэтому годовые кольца у них не образуются, а рост в толщину, проводящая способность и прочность стволов даже у древовидных папоротников ограничены. Основную опорную функцию выполняют толстостенные клетки коры и оплетающие стебель по всей его высоте придаточные корни.

Размножение.

Жизненный цикл папоротниковидных включает смену бесполого поколения (спорофита) и полового поколения (гаметофита). Спорофит – это привычный всем папоротник, т.е. растение с корнем, стеблем и листьями, а гаметофит – тонкая сердцевидная пластинка диаметром часто менее 15 мм, называемая заростком (проталлием). Полоска специализированных клеток в стенке спорангия – кольцо – при высыхании разрывает его стенку, и споры высыпаются наружу. Каждая из них, попав во влажную почву, может образовать зеленый заросток, питающийся путем фотосинтеза и поглощающий из почвы воду и соли волосовидными ризоидами, имеющимися на его нижней поверхности. По своему строению заросток напоминает не породивший его спорофит, а скорее слоевищный печеночник из отдела моховидных. На нижней стороне заростка образуются половые органы (гаметангии), а в них – гаметы. Мужские гаметангии – антеридии – содержат сперматогенную ткань, окруженную тремя-четырьмя эпидермальными клетками, а женские – архегонии – представляют собой колбовидные структуры, в расширенном брюшке которых развивается единственная яйцеклетка, а узкое «горлышко» (шейка) заполнено т.н. канальцевыми клетками. Последние при созревании архегония разрушаются. Сперматозоиды представляют собой спирально закрученные клетки, способные плавать благодаря многочисленным жгутикам. Высвобождаясь из антеридия, они проникают в шейку архегония, а через нее – к яйцеклетке. Один из них ее оплодотворяет, и образовавшаяся зигота прорастает прямо внутри архегония. Развивающийся из нее молодой спорофит некоторое время паразитирует на проталлии, но вскоре образует собственные корни и зеленые листья: жизненный цикл завершается.

Спорофит может размножаться не только спорами, но и другим путем. Когда листья кривокучника корнелистного ложатся на землю, на их вершинах образуются новые растения-детки. В результате могут быстро возникнуть большие колонии (клоны). На вайях пузырника клубненосного развиваются похожие на луковички тельца с запасом воды и питательных веществ в двух мясистых листьях. Опадая на землю, они укореняются и дают новые спорофиты. Многие папоротники образуют длинные столоны («усы») с чешуйчатыми листьями. В определенных точках они укореняются: здесь возникают дочерние растения.

Хозяйственное значение.

Роль папоротниковидных в жизни человека невелика. Различные формы нефролеписа – обычные комнатные декоративные растения. Вайи некоторых щитовников (например, Dryopteris intermedia) широко используются как зеленый компонент флористических композиций. Орхидеи часто выращивают в особом «торфе» из густо переплетенных тонких корней чистоуста. Стволы древовидных папоротников служат в тропиках строительным материалом, а на Гавайях их крахмалистую сердцевину используют в пищу.

Папоротникообразные растения: характеристика группы, биологическое значение

Папоротникообразные растения — это самый древний и многочисленный вид флоры на планете. Человечеству известно наиболее 10 000 разновидностей папоротников. Они распространены повсюду. Каждый представитель имеет свою форму , размер, характерное строение и способ размножения .

Раньше папоротники были огромными и древовидными. В современном мире эти растения стали комнатными и небольшими. Они приспосабливаются к любым условиям, некоторые имеют очень красивую форму.

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.

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.

Виды

В природе очень много разновидностей папоротников, которые делятся на древние и современные.

Выделяют 4 основных класса:

  1. Псилотовидные.
  2. Хвощевидные.
  3. Мараттиевые.
  4. Настоящие папоротники.

Класс псилотовидные

Они растут на стволах деревьев, в скалах, на земле с большой концентрацией органических веществ. У псилотовидных практически отсутствует корень.

Этот класс высших растений имеет два рода:

  1. Псилотовые. Состоят из прямостоячих ветвистых стеблей, которые растут из корневища. В состав проводящей ткани входят флоэма и ксилема, которые транспортируют полезные вещества по растению. У них нет листовой пластины, а только листовидные зачатки. Фотосинтез происходит в стебле.
  2. Ужовниковые. Имеют один лист, который делится на споровую и верхнюю часть. У них уже есть зачатки камбия и проводящая система.

Класс хвощевидные

Хвощ — это сосудистое растение, которое распространено в Евразии и Северной Америке. Свое название оно получило из-за сходства с хвостом лошади. Растет всегда наподобие травы.

Самые известные представители хвоща:

  • гигантский,
  • зимующий,
  • Шаффнера.

Побеги у хвоща состоят из узлов и междоузлий, которые правильно и пропорционально чередуются между собой. В узлах находятся: почка с чешуйками, которая заменяет листья, а также боковые ветви. За фотосинтез и передачу питательных веществ отвечают стебли. У хвоща есть корневище и придаточные корни.

Класс мараттиевые

Мараттиевые — это древние высшие папоротниковидные, которые появились в период нижнего карбона. Распространены в тропических лесах, отдельные формы выращивают в оранжереях.

Корни у мараттиевых придаточные, а в древних формах вокруг ствола образовывалась мантия из корней. Вайи вырастают у них длиной до 6 метров и располагаются в два ряда. Молодые листья похожи на улитки.

Класс настоящие папоротники

Это самый многочисленный класс папоротниковидных. Он имеет такие семейства: чистоустовые, гименофилловые, сальвиниевые и многоножковые. Настоящие папоротники распространены повсеместно.

Сальвиниевые — это водные папоротники, они могут жить на поверхности водоемов, так и на дне. Растут в водах Азии, Африки, на юге Европы, а также их выращивают для аквариумов. Сальвиния похожа на клевер, отдельные разновидности даже съедобны.

Индийский папоротник является водным растением и культивируется для аквариумов. Он приспосабливается к любой среде и разрастается в форме пышного куста. Растение меняет свой цвет в зависимости от концентрации минеральных компонентов в воде. Меняются цвета от бледно-зеленого до темно-зеленого. Главная его функция — очистка воды от вредных веществ.

Многоножковые — самый многочисленный род.

Представители:

  1. Пузырник. Ядовитое растение, встречается на склонах гор Евразии. Имеет тонкие длинные листья, которые собраны в пучок. Существуют такие формы: луковиценосный и ломкий.
  2. Страусник. Распространен в лесах, на берегу водоемов. Является одним из самых красивых папоротников, может в высоту достигать полтора метра. Листья страусника похожи на перья одноименной птицы, поэтому его так назвали. Он любит теплую погоду и отмирают осенью. Молодой отросток имеет форму кулачка, который постепенно разворачивается.
  3. Щитовник. Произрастает в лесах, на горах и возвышенностях. Вырастает в длину до полутора метров, имеет массивное корневище, перистые листья из которых получается розетка в форме чаши. На нижней стороне листовой пластины находятся споры, они закрыты щитовидными чешуйками. Поэтому их назвали щитовником. Выделяют три вида щитовника: мужской, австрийский, Линнея.
  4. Кочедыжник. Растет в лесах России, оврагах, равнинах, торфяниках. Представляют собой большие растения с перистыми вайями и коротким корневищем. Растет в виде красивого куста высотой до метра. Образует кочки на болотах, поэтому его так и называют. Выделяют кочедыжник женский и китайский-красноватый.
  5. Орляк обыкновенный. Распространен повсеместно: в тундре, на пустошах и в лесах. Папоротник имеет ветвистое корневище, крупные листовые пластины в высоту до полутора метра. Способен очень быстро разрастаться, поэтому его тяжело бывает искоренить. Обладает противоглистным свойством, имеет специфический аромат.
  6. Асплениум. Папоротник с ажурными перистыми вайями. Растет на стенах каменных сооружений, в трещинах камней. Различают сорта: асплениум постенный, северный, волосовидный.
  7. Вудсия. Растение с тонкими пушистыми листовыми пластинами и коротким корневищем. Средой обитания вудсии являются берега водоемов, леса и каменистая местность. Сорта: вудсия эльбская и многорядниковая.
  8. Осмунда. Встречается в Северной Америке и Восточной Азии. Растение с длинными блестящими светло-зелеными листьями и коротким корневищем. Различают осмунду азиатскую, Клейтона, королевскую.
  9. Многорядник. Имеет такое название потому, что его листья расположены в несколько рядов. Распространен в лесах Северной Америки, Европы и Азии. Представляет собой растение с тугими темно-зелеными листьями и толстым корневищем. Бывает многорядник Брауна, трехраздельный, щетинковый.
  10. Скребница. Р астет на светлых и сухих горных вершинах, в трещинах камней и известняковых утесах. Вайи перистые и кожистые с надрезанными верхушками, снизу расположены бурые чешуйки.
  11. Оноклея. Имеет светло-зеленые блестящие листья и длинное ветвистое корневище. Распространен в заболоченной местности Азии и Северной Америки.
  12. Телиптерис. Его можно увидеть в лесах Северного полушария. Растение низкорослое и ползучее. Листочки желтовато-зеленые и тонкие, перистой формы.

Большое разнообразие папоротниковидных в дикой природе позволило ученым проследить эволюцию развития растений на Земле и понять их главное значение.

Комнатные папоротники

Существуют папоротники, специально выведенные селекционерами для выращивания дома.

Виды комнатных растений:

  1. Платицериум. Напоминает своими листьями рога оленя, которые торчат в разные стороны, а середина похожа на кочан капусты.
  2. Многоножка. Е го корневище ползучее, а листья рассечено-перистые.
  3. Нефролепис. Самое популярное комнатное растение, имеет ажурные красивые листочки, которые образуют живописную розетку.
  4. Дербянка. Очень похожа на пальму, состоит из крупных и жестких листовых пластин.
  5. Даваллия. Выделяется своим рыжим и мохнатым корневищем, которое расползается за пределы горшка.
  6. Диксония. Древовидный папоротник, который сажают сначала в горшок, а в дальнейшем по мере вырастания высаживают в открытый грунт, так как вырастает он до 6 метров в высоту.
  7. Асплениум. Имеет волнообразные кончики листовой пластины, неприхотлив и нуждается в незначительном уходе.

За домашними папоротниками легко ухаживать, потому что они хорошо приспосабливаются к окружающей среде. Эти растения смотрятся красиво и оригинально в любом интерьере.

Жизненный цикл

Каждое растение на Земле имеет свой жизненный цикл. У папоротника он состоит из чередования поколений — 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 благоприятную среду, 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 эту схему 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.

Размножение папоротников

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.

Спора прорастает и образуется заросток с гаметами, 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.

Эволюция видов

В науке считается, что папоротникообразные появились на земле более 480-360 миллионов лет назад в период 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.

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).

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.

Видео

В этом видео рассказывается о папоротникообразных, их значении и применении.

Папоротниковидные - это... Что такое Папоротниковидные?

Па́поротники, или папоротникови́дные расте́ния (лат. Polypodióphyta) — отдел сосудистых растений, в который входят как современные папоротники, так и одни из древнейших высших растений, появившихся около 400 млн лет назад в девонском периоде палеозойской эры. Гигантские растения из группы древовидных папоротников во многом определяли облик планеты в конце палеозойской — начале мезозойской эры.

Современные папоротники — одни из немногих древнейших растений, сохранивших значительное разнообразие, сопоставимое с тем, что было в прошлом. Папоротники сильно различаются по размерам, жизненным формам, жизненным циклам, особенностям строения и другим особенностям. Внешний облик их настолько характерен, что люди обычно называют все их одинаково — «папоротники», не подозревая, что это самая большая группа споровых растений: существует около 300 родов и более 10 000 видов папоротников[1]. Разнообразие форм листьев, удивительная экологическая пластичность, устойчивость к переувлажнению, громадное количество производимых спор обусловили широкое распространение папоротников по Земному шару[2]. Папоротники встречаются в лесах — в нижнем и верхнем ярусах, на ветвях и стволах крупных деревьев — как эпифиты, в расселинах скал, на болотах, в реках и озёрах, на стенах городских домов, на сельскохозяйственных землях как сорняки, по обочинам дорог. Папоротники — вездесущи, хотя и не всегда привлекают внимание. Но самое их большое разнообразие — там, где тепло и сыро: тропики и субтропики.

У папоротников ещё нет настоящих листьев. Но они сделали в их направлении первые шаги. То, что у папоротника напоминает лист — вовсе не лист, а по своей природе — целая система ветвей, да ещё расположенных в одной плоскости. Так это и называется — плосковетка, или вайя, или, ещё одно название, — предпобег. Несмотря на отсутствие листа, у папоротников есть листовая пластинка. Этот парадокс объясняется просто: их плосковетки, предпобеги претерпели уплощение, в результате которого появилась пластинка будущего листа — почти не отличимая от такой же пластинки настоящего листа. Но папоротники эволюционно не успели ещё разделить свои вайи на стебель и лист. Глядя на вайю, трудно понять, где заканчивается «стебель», на каком уровне ветвления, и где начинается «лист». Но листовая пластинка уже есть. Не появились лишь те контуры, в пределах которых листовые пластинки объединились так, что их можно было бы назвать листом. Первыми растениями, сделавшими этот шаг, являются голосеменные[3][4].

Папоротники размножаются спорами и вегетативно (вайями, корневищами, почками, афлебиями и так далее). Кроме этого, для папоротников характерно и половое размножение как часть их жизненного цикла.

Морфология

Среди папоротников встречаются как травянистые, так и древесные формы жизни.

Лист папоротника

Тело папоротника состоит из листовых пластинок, черешка, видоизменённого побега и корней (вегетативного и придаточного). Листья папоротника называются вайя.

В лесах умеренной зоны обычно папоротники имеют короткий стебель, представляющий собой корневище, находящееся в почве. В стебле хорошо развита проводящая ткань, между пучками которой располагаются клетки основной — паренхимной ткани.

Вайи (листья папоротника) развёртываются над поверхностью почвы, вырастая из почек корневища. Эти листоподобные органы обладают верхушечным ростом и могут достигать больших размеров, обычно они служат для выполнения двух функций — фотосинтеза и спорообразования. Спорангии размещаются на нижней поверхности листа, в них развиваются гаплоидные споры.

Жизненный цикл

В жизненном цикле папоротника чередуется бесполое и половое поколение — спорофит и гаметофит. Преобладает фаза спорофита.

На нижней части листа раскрывается спорангий, споры оседают на земле, прорастает спора, появляется заросток с гаметами, происходит оплодотворение, появляется молодое растение.

У самых примитивных папоротников (ужовниковые) спорангии имеют многослойную стенку и не несут специальных приспособлений для раскрывания. У более продвинутых — спорангий имеет однослойную стенку и приспособления к активному раскрыванию. Это приспособление имеет вид кольца. Уже среди примитивных папоротников прослеживается разноспоровость. У современных — небольшое число равноспоровых видов. Гаметофит равноспоровых обычно обоеполый. У примитивных он подземный и обязательно в симбиозе с грибами. У продвинутых гаметофиты надземные, зелёные и быстро созревающие. Они обычно имеют вид зелёной пластинки сердцевидной формы. Гаметофиты разноспоровых папоротников отличаются от равноспоровых (помимо своей раздельнополости) сильной редукцией, особенно мужского гаметофита. Женский гаметофит, потребляющий запасные питательные вещества у мегаспор, развит сильнее и имеет питательную ткань для будущего зародыша спорофита. При этом развитие таких гаметофитов происходит внутри оболочек мега- и микроспор.

Филогенез

По некоторым данным, папоротники произошли от плаунов. Однако часть учёных считает, что хвощи, плауны, мхи и данный отдел произошли от псилофитов. В девонском периоде от споровых папоротников произошли семенные. Они относились к первым голосеменным растениям. От них произошли все остальные голосеменные и, вероятно, цветковые растения.

Классификация

Для классификации папоротников в разное время были предложены многочисленные схемы, и они зачастую плохо согласовывались друг с другом. Современные исследования поддерживают более ранние идеи, основанные на морфологических данных. В то же время, в 2006 году Аланом Смитом (англ. Alan R. Smith), ботаником-исследователем Калифорнийского университета в Беркли, и другими[5] была предложена новая классификация, основанная, в дополнение к морфологическим данным, на недавних молекулярных систематических исследованиях. Эта схема делит папоротники на четыре класса:

Последняя группа включает большинство растений, известных нам как папоротники.

Полная схема классификации, предложенная Смитом и другими в 2006 году, с учётом исправлений в части Cyatheaceae, предложенных в 2007 году группой Петры Корелл (англ. Petra Korall) и других[6]:

  • Класс Psilotopsida — Псилотовидные
  • Класс Equisetopsida — Хвощёвые
  • Класс Marattiopsida
    • Порядок Marattiales
      • Семейство Marattiaceae
  • Класс Pteridopsida — Папоротниковые
    • Порядок Osmundales — Чистоустовые
      • Семейство Osmundaceae — Чистоустовые
    • Порядок Hymenophyllales — Гименофилловые
      • Семейство Hymenophyllaceae — Гименофилловые
    • Порядок Gleicheniales
      • Семейство Gleicheniaceae
      • Семейство Dipteridaceae
      • Семейство Matoniaceae
    • Порядок Schizaeales
      • Семейство Lygodiaceae
      • Семейство Anemiaceae
      • Семейство Schizaeaceae
    • Порядок Salviniales — Сальвиниевые
    • Порядок Cyatheales
      • Семейство Thyrsopteridaceae
      • Семейство Loxomataceae
      • Семейство Culcitaceae
      • Семейство Plagiogyriaceae — Плагиогириевые
      • Семейство Cibotiaceae
      • Семейство Cyatheaceae
      • Семейство Dicksoniaceae
      • Семейство Metaxyaceae
    • Порядок Polypodiales — Многоножковые

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[7]. 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.

Папоротник в мифологии

В славянской мифологии цветок папоротника наделялся магическими свойствами, хотя папоротники не цветут.

В славянской и балтийской мифологии в Янову ночь, влюблённые ищут этот мифический цветок папоротника, веря, что он принесёт их паре вечное счастье.

Галерея

См. также

Примечания

  1. Pteridophyta (Отдел Папоротникообразные): Общие сведения
  2. Шипунов А. Б. Папоротники // Биология : Школьная энциклопедия / Белякова Г. и др. — М.: БРЭ, 2004. — 990 с. — ISBN 5-85270-213-7
  3. Хохряков А. П. Эволюция биоморф растений. — М.: Наука, 1981. — 168 с.
  4. Степанов Н. В. Высшие споровые растения: Учеб. пособие. — Красноярск: Краснояр. гос. ун-т, 2003. — 180 с. — ISBN 5-7638-0425-2
  5. Smith, A. R., K. M. Pryer, E. Schuettpelz, P. Korall, H. Schneider & P. G. Wolf. 2006. A classification for extant ferns. Taxon 55(3):705-731.[1]
  6. Korall, P., D.S. Conant, J.S. Metzgar, H. Schneider, K.M. Pryer. 2007. A molecular phylogeny of scaly tree ferns (Cyatheaceae). American Journal of Botany 94: 873—886. ([2])
  7. Ядовитые растения. Папоротники (Pteridopsida)

Литература

Ссылки

Название папоротников, виды. Названия органов и структур папоротника

Одним из самых древнейших растений на нашей планете является папоротник. Произрастает он как в тропических лесах, так и в заболоченных районах. На сегодняшний день известно более 20 тысяч видов этого уникального растения. Название папоротников и их строение мы подробно рассмотрим в этой статье.

Представители отряда папоротниковых относятся к отделу высших растений. Они имеют проводящую ткань, которая доставляет вещества и воду ко всем органам. Состоят растения из корня, стебля и хорошо развитых листьев. Цветки и семена у него отсутствуют. Более подробно названия органов папоротника мы рассмотрим далее. Эти растения можно встретить практически в любом уголке земного шара. Однако во влажных тропиках сконцентрировано их большое видовое разнообразие. По размеру эти растения бывают как совсем небольшими (несколько сантиметров), так и довольно рослыми и мощными (до 20 метров).


Названия органов и структур папоротника

Корни. У этого растения они придаточные. Это значит, что корень практически не развивается, вместо него формируются побеги и листья. Стебли довольно разнообразны, причем как по внутреннему строению, так и по внешнему виду. У некоторых папоротников они могут быть ползучие или вьющиеся, но чаще всего встречаются обыкновенные прямые. От стебля вверх отходят довольно большие листья. Они выполняют функции спороношения и фотоситнеза. На нижней стороне листьев созревают спорофиллы. Попадая на землю, «женские» споры прорастают в заростки, которые представляют собой небольшие пластины сердцевидной формы. Как правило, их диаметр не более одного сантиметра. На поверхности пластин находятся так называемые «женские» половые органы. Из мужских спор формируются микрозаростки, в которых созревают спермии. Они разносятся ветром, попадая на деревья, траву и т.д. После созревания оболочки и ее разрыва «мужские» семена оказываются во внешней среде. С водой спермий попадает в женский заросток. Так появляется новое растение. При этом сердцевидный заросток увядает и отмирает. Некоторые папоротники могут размножаться вегетативным способом. В этом случае новые растения образуются на старых листьях, лежащих на земле. С течением времени они укоренятся в почве и прорастают. У папоротников камбий отсутствует. Именно поэтому их прочность и рост ограничены, а на стебле не образуются годичные кольца. Вот такие уникальные растения – папоротники.

Виды и названия

Некоторые представители данного отряда являются исключительно декоративными. Другие папоротники, фото и названия которых описаны в данной статье, отличаются целебными свойствами. Третьи – широко распространены в кулинарном искусстве (орляк, страусник, осмундра коричневая). Имеются и ядовитые растения, например, щитовник. Папоротники, в зависимости от места обитания, делятся на наземные и водные. Также существует еще одна большая группа - древовидные.

Нефролепис

Родиной этого удивительно красивого комнатного растения является тропическая Америка. Он обладает длинными, изогнутыми дугой ваями с роскошными волнистыми листьями.

Страусник обыкновенный

Свое название это растение получило благодаря сходству листьев с формой перьев страуса. Оно произрастает на окраинах болот, в сырых лесах и поймах рек. Быстро размножаясь, растение образует густые заросли. Именно страусник используют флористы для составления букетов и цветочных композиций.

Кочедыжник женский

Произрастает в серых затемненных местах. Его можно увидеть в оврагах и лесных торфяниках. Кочедыжник образует кочки в болотистой местности. Его сильно рассеченные листья имеют светло-зеленый цвет. Зимой они отмирают. Корень короткий, но достаточно толстый. Весной начинают расти новые молодые листья. Размножается растение спорами.

Флебодиум золотистый

Это растение произрастает на деревьях, прикрепляясь к стволу «ножками». Оно имеет ползучее корневище с мягкими коричнево-золотистыми чешуйками, от которого отходят перистые листья длиной около 1,5 метра.

Орляк

Высота данного растения может достигать более 60 сантиметров. Оно встречается практически везде, даже на сухих и бедных почвах. Папоротник имеет горизонтально разветвленное длинное корневище, от которого отходят желтые одиночные листья. Корни этого растения обладают целебными свойствами и используются в медицинской науке.

Адиантум

В народе это растение именуют "венерин волос". Оно имеет очень тонкие и длинные (до 35 сантиметров) светло-зеленые листья, расположенные на черных стеблях. Адиантум любит полутень. Его можно выращивать на приусадебных участках или в домашних условиях.

Щитовник

В природе это растение произрастает в горах среди камней или в тенистом лесу. В высоту оно может достигать от 30 до 150 сантиметров. Щитовник обладает мощным корневищем, от которого отходят листья на длинных черешках, образующие бокаловидную розетку. Развивается растение очень медленно. Название папоротников в некоторых случаях обусловлено их биологическими особенностями. Это можно сказать и про щитовник. На нижней стороне листьев растения расположены спороносные органы, прикрытые почковидными платинами, будто щитами. Эта особенность и дала название папоротнику. Растение ядовито. Тем не менее многие лекари используют его корневище для изготовления целебных снадобий.

Семейство циатейные

Включает более 600 видов растений. Эти древовидные папоротники распространены преимущественно во влажных тропических зонах. Высота растений может достигать более двадцати метров. Устойчивость папоротника возможна благодаря густому сплетению жестких придаточных корней, которые составляют покров ствола. Листья, как правило, перистые и очень крупные. Их длина может быть до шести метров. Некоторые виды папоротников (названия и фото представлены на данной странице) в месте прикрепления сегментов к стержню листовой пластины имеют овальные участки воздухоносной ткани. Они служат для газообмена. У некоторых растений воздухоносные участки выдаются над листом.

Семейство циботиевые

Произрастают преимущественно в лесах Азии, Центральной Америке, Мексике, В Южном Китае и на Гавайских островах. Представители данного семейства обладают прямым стеблем. Листья – дважды или трижды перистые. Верхушка ствола покрыта защитным покровом, состоящим из мягких длинных волосков. Молодые листья этого растения можно употреблять в пищу.

Тирсоптерисовые

Представитель этого семейства – папоротник Thyrsopteris elegans произрастает только на острове Хуан-Фернандес, расположенном в Тихом океане недалеко от Южной Америки. Его высота около 1,5 метров.

Кульцитовые

Представлены крупными папоротниками с ползучим стволом. Длина растения, как правило, составляет не более 50 сантиметров. Листья – 4, 5-перистые, небольшие (до 3 см). Черешки светло- или темно-коричневые. Листья не до конца развернутые, опушены светло-коричневыми или красноватыми волосками. Названия папоротниковых растений этого вида следующие: Culcita coniifolia (произрастает на севере и в центре Южной Америки) и C. macrocarpa (в макаронезийской флористической области). Численность этого вида неуклонно сокращается. Именно поэтому папоротник данного вида внесен в список охраняемых растений Португалии и Испании.

Водные

Название папоротников - марсилея и сальвиния – относятся к третьей группе растений описываемого нами вида. Они обитают исключительно в водоемах.

Марсилея четырехлистная

Это небольшое многолетнее растение имеет широкие клинковидно-округлые листья. Спорокарпии по 2-3 штучки находятся у основания черешка. Каждый из них имеет длину около 5 миллиметров. Обычно высота марсилеи не превышает двадцати сантиметров. Однако черешки плавающих листьев могут достигать 80 см, а корневище – около 1 метра. Обычно этот вид папоротника используется для украшения водоемов.

Сальвиния

Это растение относится к редким и нуждается в охране. Очень часто сальвинию выращивают именно для озеленения аквариумов. Растение можно увидеть в водоемах ботанических садов. Внешне оно не похоже на привычные папоротники. Стебель сальвинии тонкий и длинный (около 15 см). Листья собраны по три. Два из них цельные, эллиптической формы с сердцевидным основанием. Третий лист – подводный. Он покрыт волосками и рассечен на нитевидные полоски, похожие на корни. Этот лист всасывает в себя питательные вещества и воду.

Индийский

Название папоротников этого вида не понаслышке известно любителям аквариумной флоры. Произрастает растение в тропических районах земного шара. Его светло-зеленые листья красиво рассечены. При благоприятных условиях содержания они могут достигать высоты в 40-50 сантиметров.

Таиландский

Родина растения – Юго-Восточная Азия. Папоротник обладает гофрированными, ланцетовидными жесткими листьями, которые могут достигать тридцати сантиметров в высоту. Крепятся они к темно-зеленому крепкому корневищу.

Папоротники, подготовка к ЕГЭ по биологии

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 2018-2021

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.

Папоротники. Группа риска и черный список — Студия ландшафтного дизайна "Листок"

1. Группа риска.

Казалось бы, какие могут быть проблемы при выращивании папоротников? Оказывается, могут. И с этим в полной мере столкнулись садоводы, охваченные модной, набирающей приверженцев темой: «Сад папоротников». Основная причина многих проблем – в их происхождении. Это только неопытные и наивные полагают, что все папоротники растут в лесах и образуют там заросли. Большинство самых интересных видов: карликовых, вечнозелёных, с цветными либо необычно изрезанными вайями – произрастают всё же в местах, далеко не похожих на наши ни по климату, ни по влажности, ни по составу и структуре почв. И если с климатом мы поделать ничего – пока! – не можем, то с почвами и водным режимом уж как-нибудь справимся. Если, конечно, будем предупреждены. Самый верный и многоопытный почитатель папоротников Ю.Б. Марковский признался: «Папоротники – моя давняя любовь, поэтому и отношение к ним у меня излишне восторженное, а может быть и не объективное».

  • Адиантум (Adiantum). Почти все виды этого обширного рода произрастают в тропических и субтропических областях Земли и абсолютно не выносят мороза. При большом желании в северных садах можно выращивать два вида –  А. красивый – A. venustum и даже знаменитый А. венерин волос– A. capillus-veneris, но эти невысокие папоротники ежегодно находятся под угрозой вымерзания и требуют укрытия.
  • Кониограмма (Coniogramma). Практически все представители этого рода – жители теплых регионов Земли. В холодных районах произрастает только один вид – Кониограмма средняя или японская – Coniogramma intermedua или japonica. Бесспорно – это один из самых оригинальных и необычных по облику папоротников, пригодных для выращивания в наших садах. Листья этого вида длинночерешковые, светло-зелёные, напоминающие по форме листья ясеня. Отрастают листья от поверхностного слабо ползущего корневища, и, разрастаясь, растение формирует компактные группы высотой до 50 см. Этот вид вполне морозостоек и страдает лишь в бесснежные морозные зимы.
  • Костенец, Асплениум (Asplenium). Большинство видов произрастает в тропиках и субтропиках, причём разнообразие форм этих растений не сравнимо ни с какими иными родами папоротников. Тропические виды могут достигать высоты 200см, северные редко поднимаются выше 15см. Среди Асплениумов есть и эпифитные растения, селящиеся на ветвях деревьев, и наземные виды и карликовые формы, произрастающие в расщелинах скал. Для «северного» садоводства практический интерес представляют лишь евроазиатские и североамериканские скальные карлики, коих насчитывается не более 40 видов. В садах скальные виды способны произрастать лишь в прослойках подпорных стенок, сложенных методом сухой кладки и в маленьких, хорошо дренированных лунках каменистых садов. В этих условиях они могут жить очень долго и иногда расселяются самостоятельно, прорастая на пористых камнях и в расщелинах. Пересадки и омолаживающего деления карликовые асплениумы не требуют многие годы, но в случае необходимости легко их переносят, поскольку обладают компактной мочковатой корневой системой. К сожалению, среди этих изумительных растений лишь немногие способны переносить сильные морозы и зимостойки только под снежным покровом.
  • Листовик (Филлитис или Олений язык) – Phyllitis. Самым морозостойким является Листовик японский – Ph. japonicum, но в культуре распространен лишь более теплолюбивый Л. сколопендровый или обыкновенный (Ph. scolopendrium), произрастающий на тенистых склонах и скалах в лесах  Карпат,  Крыма и  Кавказа. Оба вида формируют из листьев бокаловидные розетки высотой около 30 см и смотрятся очень экзотично. В культуру введено множество сортов, отличающихся необычными гребнями и бахромой на листьях (f. Undulata, «Serratifolia»). К сожалению, сортовые формы морозостойки менее, чем природные, и требуют обязательной высадки в тенистом месте и легкого воздушно-сухого зимнего укрытия
  • Листовик (Phylitis).  Он и на папоротник-то мало чем похож: никаких рассечённых, перистых листьев (у папоротников они называются вайями). Напротив, они цельные, ремневидные. Так вот. Если природный вид, обитающий в т.ч. и на нашем Кавказе, листовик сколопендровый (P. scolopemdrium), растёт у нас в садах долгие годы, страдая лишь во время неблагоприятных (морозных и малоснежных) зим, то многочисленные сорта его, к сожалению, за редким (не известным мне) исключением, живут у нас на Северо-западе недолго. И очень жаль! Ведь они имеют совершенно фантастический внешний вид:  «Cristatum» — курчавый, как тёзка-петрушка, «Serratifolia» –  его длинные, узкие вайи испещрены многочисленными надрезами и перегибами, «Undulata» – полностью оправдывает свой эпитет: вздутая. Для них губительны как морозные и малоснежные зимы, так и «гнилые зимы» с чередованием оттепелей и морозов. Страдают они и от летней жары и сухости… И, тем не менее, ни в коем случае не буду отговаривать вас от личного знакомства с этими необычными папоротниками…
  • Многоножка, Полиподиум (Polypodium). Род объединяет более 75 видов папоротников, распространенных большей частью в тропических и субтропических зонах Земли. Лишь немногие виды произрастают в умеренно-холодной зоне Евразии и пригодны для выращивания в «северных» садах. Самыми распространенными  в культуре считаются три очень похожих  друг на друга вида: М. виргинская– P. virginianum,  М. обыкновенная – P. vulgare, и М. промежуточная или вползающая –  P. interjectum. Все они произрастают в схожих условиях, имеют единый облик, отчего различить их напросто. Это лесные папоротники, селящиеся на поваленных деревьях и на моховых подушках. Разрастаясь, формируют небольшие группы или куртины высотой 10- 20 см, образованные толстыми поверхностно ползучими ветвящимися корневищами, по всей длине которых рядами отрастают многочисленные одиночные листья.  Листья прямостоячие, однажды перистые, кожистые на плотных упругих черешках, «вечнозелёные», т.е. живущие в течение 2-3 лет. Особенно хороши сортовые формы ( interjectum «Cornubiense»), отличающиеся разрезными или гребенчатыми листьями. В культуре нуждаются в слабокислой хорошо аэрированной почве. Без пересадки и омолаживающего деления  живут многие годы и переносят их плохо. Молодые, пересаженные и разделённые растения, требуют тщательного ухода и обильного полива. Полного развития после пересадки или омолаживания достигают лишь на третий год. Тенелюбивы – при выращивании на открытых солнечных местах «выгорают». Засухоустойчивы и застоя воды на почве не переносят.
  • Многорядник, Полистихум (Polystichum). Папоротники из этого рода красивы и весьма разнообразны. Есть среди них и очень крупные (P. braunii)  и миниатюрные ( lonchitis) растения. Жаль только, что большая часть видов либо вовсе не выносит суровых зим, либо слабо морозостойка, что требует обязательного зимнего укрытия. Особенно обидно, что не отличается высокой морозостойкостью  Многорядник щетинконосный– Р. setiferum. Этот вид имеет множество сортов («Herrenhausen», «Plumosum Densumx»), уникальных по красоте, но для их успешной жизни требуется тенистое место и снежный покров зимой.
  • Многорядник (Рolystichum). В составе этого рода немало вечнозелёных видов: многорядник Брауна(P. braunii), копьевидный (P. lonchitis), трёхразделённый (P. tripteron), шиповатый (P.aculeatum). Сама по себе вечнозелёность нам, северным садоводам, всегда на руку:  весной, когда так хочется чего-то зелёного, после схода снега, глянцевые вайи какого-нибудь Polystichum aculeatum как нельзя кстати. Но вот страдают они в зимнюю пору. И последствия тут несколько иные, чем у априори плохо зимующих видов: при чередовании оттепелей и морозов вечнозелёные вайи могут отмереть. Да, конечно, при наступлении  положительных температур они станут отрастать снова. Но вот успеют ли… Если лето будет очень тёплым, в меру влажным, осень затяжная, то всё будет в порядке – вегетативная часть растения вызреет и хорошо перезимует. А если нет? Тогда пиши пропало! Причём в прямом смысле этого слова.
  • Осмунда королевская (O. Regalis) — роскошный гигантский папоротник, формирующий раскидистую розетку широких перистых листьев диаметром до 200см. В культуре этого растения издавна и к настоящему времени имеется не менее 20 сортовых форм ( Regalis «Cruiststa») с мелко разрезанными, гребенчатыми и пурпурными листьями. К сожалению, степень морозостойкости этого замечательного папоротника не слишком высока, отчего требуется обязательное укрытия на зиму. (Юрий Марковский)
  • Осмунда или чистоус (Osmunda). Все три вида, которые обитают в наших садах: О. азиатская (O. asiatica), О. королевская (O. Regalis) и О. Клейтона (O. Cleytoniana) можно включить в группу риска.  Но в последние годы жалобы садоводов на «здоровье» осмунд явно сократились. Это связано, как мне кажется, с тем, что последние лет 10 климат нас балует. И даёт немножко расслабится. Более осторожным нужно быть при выращивании сорта осмунды королевской с красноватыми черенками вай, который называется  Purpurascens.
  • Скребница аптечная (Ceterach officinarum). К сожалению, этот папоротник удается приручить немногим — капризничает и вымерзает. В природе растет на известковых скалах, часто на солнце, но в культуре нуждается в защите от палящего солнца. Защищаясь от засухи папоротник скручивается в кочанчик и разворачивается при первых появлениях влаги.
  • Страусник восточный (Matteucia orientalis) — от своего обыкновенного собрата отличается формой куста, расположением спороносных вай, и тем, что он, в отличие от нашего страусника, не «ползёт», что, согласитесь, ой как не мало! Замечательный страусник! Но слишком сильные морозы могут если не погубить, то существенно уменьшить декоративность. При сильных морозах гибнет центральная почка. Правда, в большинстве случаев вместо погибшей центральной идут в рост замещающие почки. Но они, конечно же, более слабые и придётся подождать два-три года, когда восстановится декоративность всего куста.
  • Циртомиум (Cyrtomium). Внешность у этого папоротника совершенно комнатная. И место ему – в худшем случае на подоконнике городской квартиры, а лучше – в субтропической оранжерее. Но сначала один вид – циртомиум форчуна (C. fortunae) доказал, что он вполне зимостоек, а затем и другой вид был испытан в наших условиях – циртомиум серповидный (C. falcatum). И первые зимовки в условиях Карельского перешейка вселяют определённый оптимизм.
2. Черный список
  • Адиантум венерин волос(Adiantum  capillus-veneris) к сожалению, в наших краях не растёт. Восхитительный папоротник, в природе обитающий в горных системах Крыма, Кавказа и Средней Азии. Что интересно, многие растения из этих мест, буквально соседи Венерина Волоса, прекрасно живут в наших садах. А вот он, по каким-то причинам не может… Очень жаль. Этот папоротник мог бы стать достойным обитателем наших садов.
  • Циртомиум форчуна(Сyrtomium fortunei) растет в лесах Японии, Кореи, Китая. Не очень зимостоек. Если Вы – «сумасшедший» садовод, такой же, как многие, сажайте и надейтесь на удачу. Бывали случаи, когда циртомиумы под снежным покровом, в супесчаной почве, под прикрытием хвойных перезимовывали …, но не более того. Хорошего роста не ждите.

Классификация и идентификация папоротников - Science Learning Hub

Ученые в настоящее время считают, что в Новой Зеландии насчитывается около 230 видов папоротников примерно 50 различных родов. Они широко распространены по всей стране, в том числе около 42 видов, обитающих на всех 3 основных островах. Возможно, вы знаете и узнаете эти папоротники. Их общие названия могут быть вам знакомы (серебристый папоротник, курица и куриный папоротник) или, возможно, вы знаете их имя маори (понга, моуку).

Ботаники и другие ученые документируют характеристики этих папоротников для классификации и идентификации.

Характеристики папоротника

Структура папоротников довольно проста, и ученые начинают с наблюдения и документирования их спорангиев, корневищ и листьев.

Репродуктивные структуры являются наиболее важной характеристикой для классификации папоротников. Когда вы перевернете ветвь папоротника и посмотрите на спорангии на нижней стороне, вы быстро увидите, что они сгруппированы в различные формы и узоры. Спорангии можно сгруппировать в круги, удлинить вдоль жилок или расположить по краю вайя.Есть множество моделей и вариаций.

Кроме того, некоторые спорангии защищены небольшой перепончатой ​​структурой (индусиум), а другие - нет. Эти характеристики помогают нам определить, к какому семейству и к какому роду принадлежит папоротник. Посмотрите это видео, чтобы узнать больше о размножении папоротника.

Для видов важными становятся вегетативные характеристики. Корневище ползущее, вертикальное или прямостоячее? Какая форма у вайя? Он сильно разделен или неделим? Если он разделен, в какой степени он разделен? Кроме того, могут быть полезны такие характеристики, как наличие волосков на поверхности.

Микроскопическое исследование формы и размера спор и молекулярный анализ ДНК папоротника - два других используемых метода.

Классификация

Классификация помогает нам навести порядок в мире вокруг нас. Люди делали это веками. Классификация обеспечивает прочную основу, в которой мы можем идентифицировать растения. В свою очередь, это позволяет нам организовывать гербарии, получать информацию и проводить дальнейшие исследования растений.

Система классификации Линнея помещает организмы в иерархические группы, которые показывают их связь с другими организмами.Ботаники и ботаники полагаются на эту систему.

Это классификация папоротников кур и цыплят:

Королевство

Plantae

Division

Tracheophyta

2 9000pida

Порядок

Полиподиальные

Семейство

Aspleniaceae

Род

5 Виды

0

0

03 Asplenium

0

Начиная с уникального латинского названия растения, состоящего из двух частей (род и вид), отношения растения с другими растениями определяются по мере продвижения к семейству, классу порядка и делению в царстве растений.

Идентификация

Каждый идентифицированный и классифицированный организм имеет уникальное латинское название, состоящее из двух частей. Папоротник курицы и цыплят носит уникальное название Asplenium bulbiferum .

Двухчастное именование, также называемое биномиальной номенклатурой, составляет основу современной системы классификации, разработанной шведским ботаником Карлом Линнеем в 1753 году. Эта упорядоченная система дает каждому растению «родовое» имя (род), а затем «конкретное» имя (разновидность). В этой системе серебряный папоротник известен как Cyathea dealbata (название вида описательное, означающее «белоснежный»), а папоротник кур и кур - Asplenium Buliferum (название вида описательное, означающее «несущие луковицы»). ).

Сегодня присвоение названий растениям регулируется набором правил и рекомендаций, разработанных Международным кодексом ботанической номенклатуры (ICBN). Его цель состоит в том, чтобы каждая таксономическая группа растений имела только одно название, принятое во всем мире, что усиливает ценность уникального научного названия.

Природа науки

Ученые должны сообщать свои идеи и делиться информацией точным и ясным образом. Используя биномиальную номенклатуру, ученые избегают путаницы в отношении общих или множественных названий, данных организмам.

Идея мероприятия

В классификации папоротников «сделай сам» используются образцы папоротников или карточки с изображениями для группировки видов папоротников по их физическому строению - корневища, листья и спорангии.

Полезные ссылки

Классификация - это не та область, которая остается неизменной. Благодаря технологическим разработкам и усовершенствованиям, таким как генетическое секвенирование, становится доступной новая информация. Это означает, что ученым и систематикам иногда приходится пересматривать классификации. Узнайте больше в заставляющем задуматься блоге Леона Перри, Почему меняются научные названия?

Вот простое руководство Леона Перри по определению наших родных древесных папоротников.

Папоротники | Основы биологии

Папоротники - древняя группа сосудистых растений. Когда-то они были доминирующей группой растений в лесу, но теперь их вытеснили более продвинутые голосеменные и покрытосеменные. В настоящее время на Земле обитает около 12 000 видов папоротников, и они встречаются по всему миру в самых разных средах обитания.

Папоротники не дают семян, древесины или цветов. Размножаются спорами, опыляются и разносятся ветром. Их листья известны как листья и у некоторых видов могут достигать более 5 м в длину.

Форма роста папоротников

Папоротники растут в самых разнообразных формах: от деревьев до виноградных лоз и кустарниковых растений. У них обычно есть корни, корневище и вайя.

Листья папоротников известны как листья. Вайя состоит из ножки - стебля, соединяющего вайю с остальной частью папоротника - и рахиса - части с любой листовой тканью. У многих видов один лист часто делится несколько раз по длине.
У древовидных папоротников корневище превратилось в ствол, что позволило папоротникам продолжать конкурировать с голосеменными и покрытосеменными в ряде мест по всему миру.В папоротниках, корневище

Распространение папоротников

Папоротники можно найти практически повсюду. Их споры очень легкие, поэтому их можно разнести ветром на большие расстояния. Из-за этого папоротники распространены даже на некоторых самых отдаленных островах на Земле, таких как Гавайские острова и острова южной части Тихого океана. Единственный большой массив суши, на котором не встречаются папоротники, - это Антарктида.

Папоротники также хорошо адаптированы к широкому диапазону условий окружающей среды и могут быть найдены в различных средах обитания.Они наиболее распространены в тропических лесах, где они обычно растут на других растениях, но их также можно найти на лугах, пустынях и озерах.

Разнообразие и таксономия

Во всем мире насчитывается более 12 000 видов папоротников. Примерно 9000 из них относятся к одному отряду современных папоротников.

Папоротники принадлежат к группе растений, известной как Euphyllophytes, которая включает все сосудистые растения, кроме ликофитов.

Папоротники делятся на два подразделения: Psilophytina и Polypodiophyta.Psilophytina включает около 80 видов папоротников и гадюкоязычных папоротников. Polypodiophyta включает в себя все остальные виды, такие как современные папоротники, примитивные папоротники и хвощи.

Эволюция папоротников

Папоротники - древняя группа растений. Самая последняя оценка их эволюции датирует их почти 400 миллионами лет назад в девонский период. Когда-то папоротники были доминирующей группой растений в лесу, но с тех пор, как появились голосеменные и покрытосеменные, их вытеснили.

Размножение папоротников

Папоротники размножаются спорами, а не семенами. Их споры образуются и хранятся в спорангии, который у многих современных видов защищен индустрией.

Папоротники разработали ряд стратегий как для оплодотворения, так и для распространения своих спор, таких как опыление ветром…

У папоротников, как и у всех сосудистых растений, спорофиты являются доминирующим поколением. Однако, в отличие от голосеменных и покрытосеменных, поколение гаметофитов является свободноживущим, прежде чем оно дает начало спорофиту.

Современные папоротники

Приблизительно 9000 видов современных папоротников составляют подавляющее большинство всех видов папоротников. Среди современных папоротников большинство видов принадлежит к отряду Polypodiales, который является наиболее развитой группой папоротников. Некоторые другие современные папоротники включают древовидные папоротники, пленчатые папоротники, вьющиеся папоротники и королевские папоротники.

Многие виды растут как эпифиты, отрастая от другого растения, в то время как другие виды также растут как деревья, лианы и кустарниковые растения.Они растут в самых разных средах обитания, таких как леса, открытый грунт и вода. Большинство современных папоротников не дают отдельных мужских и женских спор, и их спорангии растут на стеблях.

Примитивные папоротники

Примитивные папоротники включают около 200 видов, которые в основном встречаются в Южном полушарии. Им нравится тропическая и умеренно теплая среда. Примитивные папоротники обычно имеют короткий толстый стебель или растут из ползучих корневищ. У некоторых видов их листья могут достигать длины более 5 м.

Хвощи

Хвощи значительно отличаются от всех других растений. Они включают список из 15 видов из рода Equisetum , и они обычно встречаются во влажных средах.

Хвощи имеют ярко выраженный папоротник, который отделяет их от других папоротников. У них полые закаленные стебли, усиленные кремнеземом. Вдоль их стеблей из определенных точек, называемых узлами, вырастают несколько листьев или ветвей, а основания их листьев сливаются вокруг стебля.

Папоротники с языком гадюки

Папоротники с языком гадюки - это группа примерно 75 видов папоротников. Это небольшие растения, которые чаще всего встречаются в открытых местах обитания, таких как луга и поляны. Некоторые виды также растут в тропических лесах.

Вайя папоротников на языке гадюки значительно различается между нормальными вегетативными и репродуктивными ветвями, несущими споры. Их листья также отличаются от большинства других папоротников, потому что они не разворачиваются из плотных клубков.

Венчик-папоротник

В настоящее время на Земле обитает менее 10 видов венчика-папоротника.Они часто кажутся безлистными, хотя на самом деле у них чешуевидные листья, а у некоторых видов даже широкие листья.

Венчик папоротник не имеет настоящих корней и иногда считается самым примитивным из всех сосудистых растений. Вместо настоящих корней у них есть корневище с корневищными ризоидами, которые используются для поглощения воды и питательных веществ.

Венчиковые папоротники также имеют большие круглые узелки, которые растут из очень коротких ветвей и несут споры папоротника. Они растут во влажных областях, таких как почва тропических и умеренных тропических лесов, камни и другие растения.

Последний раз редактировалось: 28 мая 2015 г.

БЕСПЛАТНЫЙ 6-недельный курс

Введите свои данные, чтобы получить доступ к нашему БЕСПЛАТНО 6-недельному вводному курсу электронной почты по биологии.

Узнайте о животных, растениях, эволюции, древе жизни, экологии, клетках, генетике, областях биологии и многом другом.

Успех! Письмо с подтверждением было отправлено на адрес электронной почты, который вы только что указали. Проверьте свою электронную почту и убедитесь, что вы щелкнули ссылку, чтобы начать наш 6-недельный курс.

Папоротник - Энциклопедия Нового Света

Папоротники (Pteridophyta)

Polystichum setiferum с изображением раскручивающейся молодой вайи
Научная классификация
Королевство: Плантаре
Отдел: Pteridophyta
Классы

Marattiopsida
Osmundopsida
Gleicheniopsida
Pteridopsida

Папоротник или птеридофит - это любое из растений, классифицированных в подклассе Pteridophyta , ранее известное как Filicophyta.Папоротник - сосудистое растение, которое отличается от более примитивных ликофитов наличием настоящих листьев (мегафиллов) и от более продвинутых семенных растений (голосеменных и покрытосеменных) отсутствием семян и вместо этого размножающимися спорами.

Существует приблизительно 10-15 000 известных видов папоротников, которые подразделяются примерно на 40 семейств (Swale 2000). Есть также растения, известные как «союзники папоротников», которые также являются сосудистыми растениями и размножаются через споры, но не являются настоящими папоротниками. Hassler и Swale (2001) составили список из 12 838 папоротников и их союзников трех классов, 19 отрядов, 58 семейств и 316 родов.

Папоротники относятся к числу древнейших наземных растений, восходящих к каменноугольному периоду (от 359 до 299 миллионов лет назад), когда они считались доминирующим типом растительности. Листья некоторых папоротников каменноугольного периода почти идентичны листьям живых существ. Размножение спорами предшествовало развитию размножения покрытосеменных.

Папоротники варьируются по размеру от некоторых водных видов высотой в несколько сантиметров до некоторых древесных папоротников, которые могут вырастать более 20 метров в высоту с листьями более трех метров.

Распределение папоротников

Папоротники распространены по всему миру, в том числе в тропических, умеренных и арктических средах, хотя большинство видов обитает в тропических регионах. Они, как правило, растут в тенистых влажных местах, но также встречаются на камнях и сухой земле. Некоторые виды растут на деревьях.

Семьи, такие как Marattiaceae, Gleicheniaceae, Grammitidaceae, Schizaeaceae, Cyatheaceae, Blechnaceae и Davalliaceae, почти исключительно обитают в тропиках, а роды Athyrium, Cystopteris, Dryopteris, Polystichum относятся исключительно к умеренным и арктическим регионам.

Многие виды папоротников представляют собой обособленные популяции в пределах географического ареала, что считается результатом распространения спор на большие расстояния; однако также были обнаружены разрозненные популяции на разных континентах. Считается, что это древние остатки населения, восходящие к временам, когда континенты были устроены по-разному и популяции были связаны друг с другом.

Структура папоротника

Папоротники в Королевском ботаническом саду Мельбурна Древесные папоротники, вероятно, Dicksonia Antarctica

Как и спорофиты семенных растений, спорофиты папоротников состоят из:

  • Стебли: Чаще подземное ползучее корневище, но иногда и надземный ползучий столон, воздушный побег растения со способностью давать придаточные корни и новые побеги того же растения (например,g., Polypodiaceae) или надземный прямостоячий полудревесный ствол (например, Cyatheaceae), достигающий 20 м у некоторых видов (например, Cyathea brownii на острове Норфолк и Cyathea medullaris в Новой Зеландии).
  • Лист: Зеленая фотосинтезирующая часть растения. У папоротников его часто называют ветвью , но это связано с историческим разделением между людьми, изучающими папоротники, и людьми, изучающими семенные растения, а не из-за различий в структуре.Новые листья обычно расширяются за счет раскручивания тугой спирали, называемой крестовиной , или фиддлхэдом. Такое разворачивание листа называется круговой вернацией. Листья делятся на два типа:
    • Трофофилл: лист, который не производит споры, а только производит сахар путем фотосинтеза. Аналогичен типичным зеленым листьям семенных растений.
    • Спорофилл: лист, на котором образуются споры. Эти листья аналогичны чешуе сосновых шишек или тычинкам и пестику голосеменных и покрытосеменных растений соответственно.Однако, в отличие от семенных растений, спорофиллы папоротников обычно не очень специализированы, похожи на трофофиллы и производят сахара путем фотосинтеза, как это делают трофофиллы.
  • Корни: подземные нефотосинтезирующие структуры, которые забирают воду и питательные вещества из почвы. Они всегда волокнистые и по строению очень похожи на корни семенных растений.

Однако гаметофиты папоротников сильно отличаются от гаметофитов семенных растений.Обычно они состоят из:

  • Проталлус: Зеленая фотосинтетическая структура толщиной в одну клетку, обычно имеет форму сердца или почки, 3–10 мм в длину и 2–8 мм в ширину. Слоевище продуцирует гаметы за счет:
    • 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.
  • Спорангии: репродуктивная структура папоротников.Это небольшие мешочки или капсулы, содержащие споры, с помощью которых размножаются папоротники. Эта структура находится на нижней стороне вайя в виде рисунка, связанного с прожилками листа. Иногда папоротники служат защитным покровом для соруса, называемого индусиумом.
  • Ризоиды: структуры, похожие на корни, которые состоят из одиночных сильно удлиненных клеток, которые поглощают воду и питательные вещества.

Жизненный цикл

Как и все сосудистые растения, у папоротников есть жизненный цикл, часто называемый чередованием поколений, характеризующийся диплоидной фазой спорофита и гаплоидной фазой гаметофита.В отличие от голосеменных и покрытосеменных у папоротников гаметофит - свободноживущий организм. Жизненный цикл типичного папоротника выглядит следующим образом:

  1. Фаза спорофитов (диплоид) продуцирует гаплоидные споры посредством мейоза;
  2. Спора вырастает путем деления клетки в гаметофит, который обычно состоит из фотосинтетического проталлуса, недолговечной и незаметной сердцевидной структуры, обычно шириной от двух до пяти миллиметров, с рядом растущих под ней ризоидов (корневидных волосков), и половые органы.
  3. Гаметофит продуцирует гаметы (часто и сперматозоиды, и яйца на одном и том же проталлусе) путем митоза
  4. Подвижный сперматозоид с жгутиками оплодотворяет яйцеклетку, которая остается прикрепленной к проталлусу
  5. Оплодотворенная яйцеклетка теперь представляет собой диплоидную зиготу и вырастает путем митоза в спорофит (типичное растение «папоротник»).

Развитие и классификация

Папоротники впервые появляются в летописи окаменелостей в эпоху раннего карбона. К триасу появились первые свидетельства принадлежности папоротников к нескольким современным семействам.«Великая радиация папоротников» произошла в конце мелового периода, когда впервые появились многие современные семейства папоротников.

Папоротники традиционно относились к классу Filices, но современные классификации отводят им отдельное подразделение в царстве растений, называемое Pteridophyta.

Две родственные группы растений, широко известные как папоротники, на самом деле более отдаленно связаны с основной группой «настоящих» папоротников. Это папоротник венчик (Psilotophyta) и гадюки, лунолистник и виноградный папоротник (Ophioglossophyta).Офиоглоссофиты раньше считались настоящими папоротниками и группировались в семейство Ophioglossaceae, но впоследствии выяснилось, что они имеют более отдаленное родство. Некоторые системы классификации включают Psilopytes и Ophioglossophytes в подразделении Pteridophyta, в то время как другие относят их к отдельным подразделениям. Современная филогения указывает на то, что офиоглоссофиты, псилотопиты и настоящие папоротники вместе составляют монофилетическую группу, происходящую от общего предка.

Недавние филогенетические исследования показывают, что хвощи Equisetaceae являются производными "папоротников".«Совсем недавно (Прайер и др., 2004) косолапости, колючки и игури были сгруппированы как ликофиты. Все папоротники, венчиковые папоротники и хвощи были отнесены к монилофитам.

Настоящие папоротники можно разделить на четыре основные группы или классы (или отряды, если настоящие папоротники рассматриваются как класс):

  • Мараттиопсида
  • Осмундопсида
  • Глейхениопсида
  • Pteridopsida

Последняя группа включает большинство растений, известных как папоротники.Marattiopsida - примитивная группа тропических папоротников с большим мясистым корневищем, и теперь считается, что они являются таксоном-родственником основной группы папоротников, лептоспорангиатных папоротников, которые включают другие три группы, перечисленные выше. Современные исследования показывают, что осмундопсиды сначала отделились от общего предка лептоспорангиатных папоротников, а затем от Gleichenopsida.

Ниже приводится более полная схема классификации:

  • Отдел: Pteridophyta
    • Класс: Marattiopsida
      • Заказ: Marattiales
      • Заказ: Christenseniales
    • Класс: Osmundopsida
      • Заказ: Осмундалес (цветущие папоротники)
    • Класс: Gleicheniopsida
      • Подкласс: Gleicheniatae
        • Заказ: Gleicheniales (раздвоенные папоротники)
        • Заказ: Dipteridales
        • Заказ: Matoniales
      • Подкласс: Hymenophyllatae
        • Отряд: Hymenophyllales (пленчатые папоротники)
      • Подкласс: Hymenophyllopsitae
        • Порядок: Hymenophyllopsidales
    • Класс: Pteridopsida
      • Подкласс: Schizaeatae
        • Заказ: Schizeales (включая плетистые папоротники)
      • гетероспористые папоротники
        • Заказ: Marsileales (Hydropteridales) (водяной клевер, москитный папоротник, водяной блесток)
      • Подкласс: Cyatheatae
        • Заказать: Cyatheales (древовидные папоротники)
        • Заказ: Plagiogyriales
        • Заказ: Loxomales
      • Подкласс: Pteriditae
        • Заказ: Lindseales
        • Заказ: Pteridales (включая папоротники стебли и девичьи волосы)
        • Заказ: Dennstaedtiales (папоротники чашечные, включая папоротник)
      • Подкласс: Polypoditae
        • Отряд: Aspleniales (селезенки)
        • Отряд
        • : Athyriales (включая папоротники, страусиные папоротники, девичьи папоротники и т. Д.)
        • Отряд: Dryopteridales (лесной папоротник и меч-папоротник)
        • Заказ: Davalliales (включая папоротники кроличьи лапки и бостонские папоротники)
        • Порядок: полиподиальные (включая папоротники или полиподии)

Союзники папоротников

Папоротник - это общий термин, охватывающий несколько разнообразную группу сосудистых растений, которые не являются цветковыми растениями (покрытосеменные) и не настоящими папоротниками. Подобно папоротникам, эти растения размножаются, сбрасывая споры, инициируя смену поколений.Есть три или четыре группы растений, которые считаются союзниками папоротников . В различных классификационных схемах они могут быть сгруппированы как классы или подразделения в пределах царства растений. Более традиционная схема классификации выглядит следующим образом (здесь первые три класса являются «союзниками папоротников»):

  • Царство: Плантаре
    • Отдел Tracheophyta (сосудистые растения)
      • Класс Lycopsida, (папоротники-союзники) косынки и родственные им растения
      • Класс Sphenopsida или Equisetopsida, (союзники папоротников) Хвощи и мухи
      • Класс Псилопсиды, (папоротники-союзники) Венчик папоротник
      • Class Filices, настоящие папоротники
      • Класс Spermatopsida (или иногда как несколько разных классов семенников)

Более современная или новая схема классификации:

  • Kingdom Plantare
    Subkingdom Tracheobionta
    • Отдел Lycopodiophyta
      • Класс Lycopodiopsida, косолапость
      • Класс Selaginellopsida, колючие кости
      • Класс Isoetopsida, полынь обыкновенная
    • Отдел Equisetophyta, хвощи и мухи
    • Дивизион Psilotophyta, папоротник венчик
    • Отдел Ophioglossophyta, гадюки и лунолуки
    • Отдел Pteridophyta, папоротники
    • Подразделение Spermatophyta (или как несколько разных отделов семенных растений)

Обратите внимание, что в любой схеме основное подразделение папоротников-союзников сохраняется, за исключением того, что Ophioglossophyta (Ophioglossopsida), который когда-то считался настоящие папоротники, теперь обычно рассматриваются многими как отдельная группа союзников папоротников.

Хозяйственное использование

Папоротники не имеют большого прямого экономического значения, за одним возможным исключением. Папоротники рода Azolla, , которые представляют собой очень маленькие, плавающие растения, не похожие на папоротники, называемые москитным папоротником, используются в качестве биологического удобрения на рисовых полях в Юго-Восточной Азии, используя их способность связывать азот из воздух в соединения, которые затем могут быть использованы другими растениями.

Другие папоротники, имеющие некоторое экономическое значение, включают:

  • Dryopteris filix-mas (мужской папоротник), используется как глистогонное средство
  • Rumohra adiantoides (цветочный папоротник), широко используется в торговле цветами
  • Osmunda regalis (королевский папоротник) и Osmunda cinnamomea (коричный папоротник), волокна корня используются в садоводстве; скрипача О.корица также используется как вареный овощ
  • Matteuccia struthiopteris (страусиный папоротник), папоротник, используемый в качестве вареного овоща в Северной Америке
  • Pteridium aquilinum (папоротник), папоротники, используемые в качестве вареных овощей в Японии
  • Diplazium esculentum (овощной папоротник), источник пищи для некоторых коренных народов
  • Pteris vittata (Тормозный папоротник), используется для поглощения мышьяка из почвы
  • Древесные папоротники, используемые в качестве строительного материала в некоторых тропических регионах

Папоротники имеют дополнительную ценность в различных культурах с точки зрения использования в пищу, волокна (набивки подушек и т. Д.)) и строительных материалов (Croft 1999). Папоротники также обладают эстетической ценностью, будь то их красота в дикой природе или их использование в ландшафтном дизайне, ремеслах, картинах и украшениях. Мэй (1978) перечислил 150 различных видов использования папоротников и их союзников.

В некоторых случаях папоротники имеют отрицательную ценность, например, в качестве сорняков в сельском хозяйстве.

Неправильно понятые имена

Некоторые растения, не относящиеся к папоротнику, называются папоротниками, и иногда их ошибочно считают папоротниками. К ним относятся:

  • «Папоротник спаржи» - это может относиться к одному из нескольких видов однодольных родов Спаржа, , которые являются цветковыми растениями.Лучшим названием было бы «папоротник-спаржа».
  • "Sweetfern" - это кустарник из рода Comptonia.
  • «Воздушный папоротник» - это не имеющее родства водное животное, родственное кораллу; его собирают, сушат, окрашивают в зеленый цвет, а затем продают как растение, способное «жить на воздухе». Похоже на папоротник, но на самом деле это скелет.

Кроме того, книга Где растет красный папоротник вызвала много вопросов о мифическом «красном папоротнике», названном в книге.Нет такого известного растения, хотя было предположение, что здесь можно упомянуть виноградный папоротник косой, Sceptridium excum, , потому что он, как известно, появляется на нарушенных участках, и его листья могут краснеть за зиму.

Галерея папоротников

  • Лист папоротника, вероятно Blechnum nudum

  • Древесный папоротник, раскручивающий новый лист

  • Древесный папоротник, вероятно Dicksonia antarctica

  • Древесные папоротники, вероятно Dicksonia antarctica

Список литературы

  • Мэй, Л.W. 1978. "Хозяйственное использование и связанный фольклор папоротников и их союзников". Бот. Ред. 44: 491-528.
  • Моран, Р. С. 2004. Естественная история папоротников. Портленд, Орегон: Timber Press. ISBN 0881926671.
  • Прайер, К. М., Э. Шюттпельц, П. Г. Вольф, Х. Шнайдер, А. Смит и Р. Крэнфельд. 2004. "Филогения и эволюция папоротников (Monilophytes) с акцентом на ранние Leptosporangiate дивергенции". Американский журнал ботаники 91: 1582-1598.
  • Прайер, К. М., Х. Шнайдер, А. Р. Смит, Р. Крэнфилл, П. Г. Вольф, Дж. С. Хант и С. Д. Сайпс. 2001. «Хвощи и папоротники являются монофилетической группой и ближайшими живыми родственниками семенных растений». Nature 409: 618-622 (аннотация здесь). Проверено 29 ноября 2007 г.
  • Прайер, К. М., Э. Шюттпельц, П. Г. Вольф, Х. Шнайдер, А. Р. Смит и Р. Крэнфилл. 2004. «Филогения и эволюция папоротников (монилофитов) с акцентом на ранние лептоспорангиатные дивергенции." American Journal of Botany 91: 1582-1598 (онлайн-аннотация здесь). Проверено 29 ноября 2007 г.

Внешние ссылки

Все ссылки получены 6 апреля 2017 г.

кредитов

Энциклопедия Нового Света писателей и редакторов переписали и завершили статью Википедия в соответствии со стандартами New World Encyclopedia . Эта статья соответствует условиям лицензии Creative Commons CC-by-sa 3.0 (CC-by-sa), которая может использоваться и распространяться с указанием авторства.Кредит предоставляется в соответствии с условиями этой лицензии, которая может ссылаться как на участников Энциклопедии Нового Света, участников, так и на самоотверженных добровольцев Фонда Викимедиа. Чтобы процитировать эту статью, щелкните здесь, чтобы просмотреть список допустимых форматов цитирования. История более ранних публикаций википедистов доступна исследователям здесь:

История этой статьи с момента ее импорта в Энциклопедия Нового Света :

Примечание. Некоторые ограничения могут применяться к использованию отдельных изображений, на которые распространяется отдельная лицензия.

динамических страниц - Папоротники - Экологический атлас флоры Денали

Это эволюционно древняя и очень разнообразная группа растений, которые часто помещают вместе в таксономический отдел Pteridophyta, который состоит из сосудистых растений, которые не производят семян, а вместо этого размножаются спорами. У птеридофитов есть две функциональные стадии жизни: стадия свободноживущего, независимого гаметофита, которая производит подвижные сперматозоиды, и стадия спорофита (стадия, которую мы видим в форме листьев и ножек).Морфологическое и эволюционное разнообразие, содержащееся в этом разделе растительного мира, весьма велико.

NPS Photo

В Денали «низшие растения» в отделе Pteridophyta представлены следующими группами: настоящие папоротники (Blechnaceae, Dryopteridaceae, Pteridaceae, Thelypteridaceae и Polypodiaceae), хвощи (Equisetaceae), клубовые мхи (Lycopodiaceae), колючие мхи ( Selaginellaceae) и обыкновенные (Isoetaceae) .Самым богатым видами семейство папоротников во флоре Денали является семейство лесных папоротников (Dryopteridaceae; 13 видов), за которым следует семейство папоротников Maidenhair (Pteridaceae; 3 вида).Здесь есть по одному виду из трех других семейств папоротников: семейства оленьих папоротников (Blechnaceae), семейства полиподиевых (Polypodiaceae) и семейства болотных папоротников (Thelypteridaceae).

NPS Photo

С настоящими папоротниками тесно связана древняя и необычно выглядящая группа спороносных растений, уместно названная Moonworts, которую систематики относят к семейству растений гадюки (Ophioglossaceae). Известно, что во флоре национального парка и заповедника Денали встречается десять видов лунных червей.За исключением наиболее часто встречающегося в парке представителя этого рода - Botrychium lunaria , у этих видов очень прерывистый и пятнистый характер распространения - они встречаются редко, даже самыми внимательными наблюдателями. Лунные червецы чаще всего встречаются на пышных и влажных (но не влажных) лугах на субальпийских склонах и террасах рек в сочетании с густыми зарослями трав, таких как Festuca altaica , Poa spp. и разнотравье, включая дикую герань ( Geranium erianthum ), монашескую ( Aconitum delphiniifolium ) и веронику ( Veronica wormskjoldii ).

Из 28 видов папоротников и папоротников, встречающихся в парке, 22 вида включены в атлас.

Phylum Pterophyta: Ferns

Большой листовой спорофит папоротника чередуется с маленьким (3–4 мм) плоским зеленым гаметофитом, называемым проталлусом , в типичном жизненном цикле (см. Рисунок, Polypodium , лептоспорангиат современный папоротник). Спорофиты папоротников независимы, разделены на листья, стебли (корневища) и корни и имеют сосудистые ткани, тогда как гаметофиты представляют собой небольшие фотосинтетические талломы, которые живут прикрепленными к земле ризоидами.Многие из них имеют форму сердца и имеют толщину всего лишь в одну клетку. Гаметангии утоплены или выступают из-под нижней стороны гаметофита. Сперма папоротников имеет несколько жгутиков (у некоторых видов их сотни). Когда сперматозоиды выходят через пору на кончике антеридия, они плывут в пленке из внешней воды к отверстию наверху архегония и вниз по шее к яйцеклетке, где происходит оплодотворение. Зигота делится в течение нескольких часов после оплодотворения и сначала снабжается питательными веществами (и, возможно, гормонами) через поглощающую ногу, прикрепленную к гаметофиту.Крошечный спорофит с корневищем, придаточными корнями на его поверхности и молодым зеленым листом вскоре вылезает из-под выроста, обретая самостоятельность, и он увядает и умирает.

Папоротники среди сосудистых растений вторые по количеству после цветковых растений и приспособились ко всем типам сред обитания. Некоторые из них водные, некоторые живут в пустынях или на сухих скалах, некоторые сохраняются в холодной арктической пустыне, но в основном современные папоротники обитают в тропиках. Здесь папоротники обретают часть славы своего прошлого.Стволы некоторых древесных папоротников превышают 70 футов в высоту, а их листья длиной 15 футов делят пространство под навесом с кронами покрытосеменных деревьев. Тропические папоротники бурно растут как эпифиты на всем подлеске. Самые маленькие папоротники - это водные животные, которые плавают в субтропических и тропических прудах с измененными листьями размером сантиметр или меньше.


Рисунок 1

Экология

Папоротники среди сосудистых растений вторые по количеству после цветковых растений и приспособились ко всем типам сред обитания.Некоторые из них водные, некоторые живут в пустынях или на сухих скалах, некоторые сохраняются в холодной арктической пустыне, но в основном современные папоротники обитают в тропиках. Здесь папоротники обретают часть славы своего прошлого. Стволы некоторых древесных папоротников превышают 70 футов в высоту, а их листья длиной 15 футов делят пространство под навесом с кронами покрытосеменных деревьев. Тропические папоротники бурно растут как эпифиты на всем подлеске. Самые маленькие папоротники - это водные животные, которые плавают в субтропических и тропических прудах с измененными листьями размером сантиметр или меньше.



Папоротники и их союзники

Папоротники и их союзники

Бессемянные сосудистые растения занимают промежуточное положение по своим структурным и репродуктивным адаптациям между более «примитивными» мохообразными и «продвинутыми» семенными растениями. Их часто называют земноводными в растительном мире, потому что, хотя их спорофиты хорошо приспособлены к жизни на суше, их гаметофиты требуют влажной среды обитания для вегетативного роста и размножения половым путем.В эту группу входят папоротники и «союзники папоротников», последние представляют собой коллекцию растений, родственники которых были доминирующими растениями в палеозойских ландшафтах в течение 60 миллионов и более лет. Сегодня члены представляют собой несколько остаточных видов, играющих чрезвычайно незначительную роль во флоре. Окаменелые останки ранних сосудистых растений демонстрируют множество способов справиться с земной средой, и лишь некоторые из них оказались успешными.

Отношения между группами и внутри групп остаются неясными по трем основным причинам: 1.) окаменелости образуют неполную запись, но являются основой для многих выводов; 2) данные молекулярного секвенирования РНК живых видов неполны; и предлагаемые филогении. Преобладающая гипотеза относительно размещения групп на большом древе жизни различает две основные линии сосудистых растений, которые расходятся очень рано в развитии наземной флоры. Одна линия включает наиболее примитивные таксоны и ликофиты, другая - папоротники, хвощи и семенные растения.Разногласия по поводу того, «что идет-где», в первую очередь касаются вымерших групп, но некоторые сохранившиеся папоротники также проблематичны в их отношениях.

На одном уровне наличие сосудистой ткани - ксилемы и флоэмы - отделяет папоротники и их союзников от мохообразных, а отсутствие семян - от голосеменных и покрытосеменных. Другие общие характеристики более разнообразны и включают:

  • Чередование фазы гаплоидного гаметофита с диплоидным спорофитом, споровым мейозом.Гаметофит и спорофит питательно независимы друг от друга.
  • Спорофит является доминирующей, часто разветвленной, долгоживущей фазой (например, спорофит является листовым папоротником). Многие из них имеют многолетнее размножение и вегетативное (бесполое) размножение.
  • Гаметофит меньше по размеру и либо фотосинтетический, либо сапрофитный. Поскольку жгутиковые сперматозоиды нуждаются в воде, чтобы подплыть к яйцеклетке (как и сперматозоиды мохообразных), распространение гаметофита ограничено средой обитания.Растения оогамные.
  • Яйца производятся в архегониях, по одному на каждый архегоний; сперматозоидов в антеридиях, много на антеридии. Гаметангии многоклеточные с защитным слоем из стерильных клеток и переносятся на близлежащих участках на одном гаметофите или на отдельных.
  • Гаплоидные споры образуются в результате мейоза в спорангиях, а в некоторых бессемянных сосудистых растениях бывают двух разных видов: микроспоры и мегаспоры. Спорангии развиваются на специализированных листьях, называемых спорофиллами.У некоторых членов группы есть стробилы (единичные стробилы), колбочки, в которых сгруппированы спорофиллы.
  • Клеточная пластина отделяет новые дочерние ядра во время деления клеток.
  • Стенки клеток кутинизированы (в отличие от мохообразных, у которых кутикула отсутствует).
  • Ксилема и флоэма хорошо развиты и переносят воду, минералы и углеводы через крупные спорофиты.
  • Целлюлоза - это обычный материал для стен; вторичная стенка лигнина укрепляет клетки большей части группы.

Живые представители бессемянных сосудистых растений принадлежат к четырем различным типам, общие характеристики которых приведены в таблице. Каждая группа описывается отдельно на следующих страницах.



Хвощи и папоротники являются монофилетической группой и ближайшими живыми родственниками семенных растений

  • 1

    Кенрик П. и Крейн, PR Происхождение и ранняя диверсификация наземных растений: кладистическое исследование (Smithsonian Institution Press, Вашингтон Округ Колумбия, 1997).

    Google Scholar

  • 2

    Кенрик П. и Крейн П. Р. Происхождение и ранняя эволюция растений на суше. Nature 389 , 33–39 (1997).

    ADS CAS Статья Google Scholar

  • 3

    Лупиа Р., Лидгард С. и Крейн П. Р. Сравнение палинологической численности и разнообразия: последствия для биотического замещения во время радиации покрытосеменных меловых периодов. Палеобиология 25 , 305–340 (1999).

    Артикул Google Scholar

  • 4

    Солтис, П. С., Солтис, Д. Э. и Чейз, М. В. Филогения покрытосеменных, выведенная на основе множественных генов, как инструмент для сравнительной биологии. Nature 402 , 402–404 (1999).

    ADS CAS Статья Google Scholar

  • 5

    Qiu, Y.-L. и другие.Самые ранние покрытосеменные: данные митохондриального, пластидного и ядерного геномов. Nature 402 , 404–407 (1999).

    ADS CAS Статья Google Scholar

  • 6

    Barkman, T. J. et al. Независимые и комбинированные анализы последовательностей из всех трех геномных компартментов сходятся на корне филогении цветковых растений. Proc. Natl Acad. Sci. USA 97 , 13166–13171 (2000).

    ADS CAS Статья Google Scholar

  • 7

    Ротвелл, Г.W. Ископаемые останки и папоротники в разрешении филогении наземных растений. Бот. Ред. 65 , 188–218 (1999).

    Артикул Google Scholar

  • 8

    Грэм, Л. Э., Кук, М. Э. и Бусс, Дж. С. Происхождение растений: изменения в строении тела, вносящие вклад в большую эволюционную радиацию. Proc. Natl Acad. Sci. USA 97 , 4535–4540 (2000).

    ADS CAS Статья Google Scholar

  • 9

    Бремер, К.Краткое изложение филогении и классификации зеленых растений. Кладистика 1 , 369–385 (1985).

    Артикул Google Scholar

  • 10

    Дафф, Р. Дж. И Никрент, Д. Л. Филогенетические взаимоотношения наземных растений с использованием последовательностей митохондриальной малой субъединицы рДНК. г. J. Bot. 86 , 372–386 (1999).

    CAS Статья Google Scholar

  • 11

    Хеддерсон Т.A., Chapman, R. & Cox, CJ в журнале Bryology for the 21 Century (ред. Bates, JW, Ashton, NW и Duckett, JG) 65–77 (Maney Publishing and the British Bryological Society, Leeds, 1998 ).

    Google Scholar

  • 12

    Mishler, B.D. et al. Филогенетические взаимоотношения «зеленых водорослей» и «мохообразных». Ann. Миссури Бот. Гард. 81 , 451–483 (1994).

    Артикул Google Scholar

  • 13

    Qiu, Y.-Л., Чо, Ю., Кокс, Дж. К. и Палмер, Дж. Д. Увеличение трех митохондриальных интронов позволяет идентифицировать печеночники как самые ранние наземные растения. Nature 394 , 671–674 (1998).

    ADS CAS Статья Google Scholar

  • 14

    Хизель Р., фон Хезелер А. и Бреннике А. Последовательности нуклеиновых кислот митохондрий растений как инструмент филогенетического анализа. Proc. Natl Acad. Sci. USA 91 , 634–638 (1994).

    ADS CAS Статья Google Scholar

  • 15

    Кранц, Х. Д. и Хасс, В. А. Р. Молекулярная эволюция птеридофитов и их отношения к семенным растениям: данные полных последовательностей гена 18S рРНК. Plant Syst. Evol. 202 , 1–11 (1996).

    CAS Статья Google Scholar

  • 16

    Раубесон, Л. А. и Янсен, Р.K. Доказательства ДНК хлоропластов древнего эволюционного расщепления сосудистых наземных растений. Наука 255 , 1697–1699 (1992).

    ADS CAS Статья Google Scholar

  • 17

    Стивенсон Д. В. и Локонте Х. в книге « Птеридология в перспективе» (ред. Камю Дж. М., Гибби М. и Джонс Р. Дж.) 435–467 (Королевские ботанические сады, Кью, 1996).

    Google Scholar

  • 18

    Вагнер В.H. Jr. Систематические значения Psilotaceae. Brittonia 29 , 54–63 (1977).

    Артикул Google Scholar

  • 19

    Манхарт, Дж. Р. Филогенетический анализ зеленых растений последовательностей rbcL . Мол. Филогенет. Evol. 3 , 114–127 (1994).

    CAS Статья Google Scholar

  • 20

    Прайер, К. М., Смит, А.Р. и Ског, Дж. Э. Филогенетические взаимоотношения современных папоротников на основе данных морфологии и последовательностей rbcL . г. Ферн Дж. 85 , 205–282 (1995).

    Артикул Google Scholar

  • 21

    Сандерсон, М. Дж., Войцеховски, М. Ф., Ху, Дж. М., Шер Хан, Т. и Брэди, С. Г. Ошибка, смещение и притяжение длинных ветвей в данных для двух генов фотосистемы хлоропластов у семенных растений. Мол. Биол.Evol. 17 , 782–797 (2000).

    CAS Статья Google Scholar

  • 22

    Хиллис, Д. М. Вывод сложных филогений. Nature 383 , 130–131 (1996).

    ADS CAS Статья Google Scholar

  • 23

    Bowe, L. M., Coat, G. & dePamphilis, C. W. Филогения семенных растений основана на всех трех геномных компартментах: современные голосеменные растения монофилетичны, а ближайшие родственники Gnetales - хвойные. Proc. Natl Acad. Sci. USA 97 , 4092–4097 (2000).

    ADS CAS Статья Google Scholar

  • 24

    Чау, С.-М., Паркинсон, К. Л., Ченг, Ю., Винсент, Т. М. и Палмер, Дж. Д. Филогения семенных растений, выведенная на основе всех трех геномов растений: монофилия современных голосеменных растений и происхождение Gnetales из хвойных пород. Proc. Natl Acad. Sci. USA 97 , 4086–4091 (2000).

    ADS CAS Статья Google Scholar

  • 25

    Льюис, П.О. в Молекулярная систематика растений II; ДНК-секвенирование (ред. Солтис, Д. Э., Солтис, П. С. и Дойл, Дж. Дж.) 132–163 (Kluwer Academic, Boston, 1998).

    Книга Google Scholar

  • 26

    Ренцалья, К. С., Дафф, Р. Дж., Никрент, Д. Л. и Гарбари, Д. Дж. Вегетативные и репродуктивные инновации ранних наземных растений: последствия для единой филогении. Phil. Пер. R. Soc. Лондон. B 355 , 769–793 (2000).

    CAS Статья Google Scholar

  • 27

    Adoutte, A. et al. Новая филогения животных: надежность и последствия. Proc. Natl Acad. Sci. USA 97 , 4453–4456 (2000).

    ADS CAS Статья Google Scholar

  • 28

    Theissen, G. et al. Краткая история генов MADS-бокса у растений. Plant Mol. Биол. 42 , 115–149 (2000).

    CAS Статья Google Scholar

  • 29

    Хикок, Л.

  • Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *