Какое строение папоротника — особенности листьев, корней папоротников

Описание папоротниковидных растений

Что такое папоротник, есть разные версии. Ученые считают, что это прямые потомки древнейших растений – ринофитов. В процессе эволюции строение папоротникообразных стало более сложным, почему папоротники относят к высшим растениям, никого не удивляет. Это подтверждает:

• циклическое развитие растений;
• развитая система сосудов;
• приспособленность к наземной среде;

Папоротник в природе

По определению, папоротник – это многолетнее растение, относится к роду споровых растений. На вопрос о папоротнике: это кустарник или трава, можно ответить утвердительно в обоих случаях. Иногда еще бывает деревом.

Дополнительная информация. При описании папоротников нельзя не вспомнить их разнообразную цветовую гамму, доставляющую эстетическое удовольствие. Эти растения часто становятся настоящим украшением участков. Их несомненное достоинство – устойчивость к болезням и вредителям.

Важно! Как известно, папоротники не цветут, но в славянской мифологии цветок папоротника стал символом вечной любви и счастья. В ночь на Ивана Купала влюбленные тщетно ищут мифический цветок.

Классификация папоротников в биологии, описание

Виды папоротников — комнатные и домашние растения

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

Древний лес мезозойской эры с папоротниками

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

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

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

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

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

Папоротники относятся к высшим растениям, имеющим:

• корни;
• стебель;
• листья.

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

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

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

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

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

У папоротника мощное корневище

Для размножения растения достаточно посадить его небольшую часть.

Биологическая классификация папоротниковых

Виды папоротников — комнатные и домашние растения

Огромное количество видов папоротникообразных усложняет их классификацию. Такие попытки делались еще древними учеными. Предлагаемые схемы часто не согласовываются между собой. Основами классификации современных папоротников стали строение спорангия и некоторые морфологические признаки. Все разновидности делят на древние и современные.

К отделу папоротников относят следующие семь классов сосудистых растений, как вымерших, так и современных:

1. Аневрофитопсиды (Aneurophytopsida) – древнейшая примитивная группа.
2. Археоптеридопсиды (Archaeopteridopsida) – тоже древние представители, которые напоминали современные хвойные деревья.
3. Кладоксилопсиды (Cladoxylopsida) – есть версии, что эта группа представляет слепую ветвь эволюции.
4. Зигоптеридопсиды (Zygopteridopsida или Goenopteridopsida) – переходная группа к современным видам.
5. Офиоглоссопсиды или ужовниковые (Ophioglossopsida) – современные папоротники.
6. Мараттиопсиды (Marattiopsida) – многолетние растения мелких и крупных форм.
7. Полиподиопсиды (Polypodiopsida – многолетние или реже однолетние растения разных размеров). Подразделяются на три подкласса: Polypodiidae, Marsileidae, Salviniidae.

Описание

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).

История видов папоротниковых растений

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

Размножение папоротников — схема и описание

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

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

Как размножить папоротник?

Папоротники размножают несколькими способами, но самые популярные два – спорами и вегетативно.

Способ 1. Споровый. Очень интересный с точки зрения ботаники. Папоротники имеют две абсолютно разные формы существования, два жизненных цикла – спорофит и гаметофит. Они существуют независимо друг от друга. То, что мы привыкли называть папоротником – не совсем папоротник. Это спорофит – бесполое поколение.

У славян есть чудесная легенда о том, что один раз в году, в ночь на праздник Ивана Купалы, зацветает папоротник. Его цветение длится всего несколько мгновений. Тот, кому повезет сорвать этот невероятно красивый цветок, станет обладателем удивительных способностей.

В действительности же папоротники никогда не цветут. По этой причине у них не может быть семян. Роль семян выполняют споры. Они расположены на нижней стороне вайи в специальных мешочках – спорангиях. После созревания споры высыпаются и ждут своего часа. Чтобы из них начала развиваться новая жизнь, нужна влага.

После того как спора попадает во влажную среду, начинается ее рост. На свет появляется маленький – от 0,5 до 3 см – росточек, имеющий форму сердца – заросток. Вот она – вторая жизнь папоротника. Это половое поколение – гаметофит. На заростке есть и женские, и мужские половые клетки. Когда появляется влага, происходит оплодотворение и образуется молодое растение. Это снова спорофит, у которого позже появятся споры, и все опять пойдет по кругу.

Размножение спорами – увлекательный, но достаточно длительный процесс, поэтому большинство садоводов разводят папоротник вегетативно.

Способ 2. Вегетативный. Менее трудоемкий и заключается в делении корневища спорофитов. Таким образом папоротники делят ранней весной, когда минует пора заморозков. Если вы не успели провести деление весной, то можно сделать это также и осенью.

Чтобы размножить растение с длинным корневищем, нужно отделить часть корневища с почкой и хотя бы с несколькими корешками и пересадить на новое место.

А что делать, если у вас папоротник с коротким корневищем и розеткой из вай? В этом случае нужно разделить куст так, чтобы каждая его деленка имела хотя бы 2-3 розетки и корневую систему.

Есть и еще одна разновидность вегетативного размножения папоротников – деление боковыми побегами. Эти побеги напоминают клубничные усы. Боковой побег нужно заглубить в сырую землю на несколько сантиметров.

Внимательно следите за тем, чтобы почва не пересыхала. Чтобы побег укоренился, грунт всегда должен быть влажным.

Примерно через месяц вы увидите первые листики. Однако не торопитесь отсаживать молодое растение, дайте ему набраться силы. Можете приступать к пересадке тогда, когда у папоротника появится 3-4 листа.

Распространенность в природе, примеры видов

Какое нужно удобрение для драцены — выбор

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

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

Страусник

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

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

Важно! Орляк настолько быстро растет, что его посадки следует ограничивать различными ограждениями, вкопанными в землю.

Для домашнего выращивания подходят:

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

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

Домашнее растение

Интересные факты:

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

Редкие виды папоротникообразных:

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

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

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.

Разбор строения папоротниковых растений

Предки папоротниковых растений имели примитивное строение. В процессе эволюции оно стало более сложным.

Стебли

Стебель папоротников малоразвит, небольших размеров. Его называют корневищем. Конечно, тропические папоротники с одеревеневшими стволами являются исключением. Вьющееся корневище может простилаться на большие расстояния.

Листья, вайи

Лист папоротника гораздо массивнее стебля. Они не совсем обычные, имеют отличительные особенности строения и роста, разнообразные формы. Чаще они рассеченные, перистые. Вайи – так называются листья у папоротника. Черешок листа прикреплен к подземной части стебля – корню или корневищу. Рассматривая их, трудно понять, где заканчивается стебель, и на каком уровне начинается лист. Интересная особенность вайи – рост верхушкой, которая представляет собой свернутый и постепенно разворачивающийся завиток в виде улитки.

Вайи

Развитие листьев начинается в почках под землей и длится до двух лет. Только на третий год они могут появиться над землей. Вследствие верхушечного роста вайи папоротников достигают очень крупных размеров.

У большинства растений вайи участвуют в процессе фотосинтеза, вегетации и одновременно в образовании спор. Споры появляются в сорусах, которые расположены на нижней стороне листьев в виде одиночных или групповых бугорков.

Корневая система

Корневая система состоит из мощного корневища и многочисленных придаточных корней. Проводящая ткань на стебле и корнях всасывает воду и по сосудистым пучкам продвигает ее к листьям.

Органы размножения

Жизнь папоротника делится на два цикла: длинный бесполовой – спорофит и короткий половой – гаметофит. Органы размножения папоротника – спорангии, где находятся споры, расположены на нижней части листьев. Созревшие споры высыпаются из лопнувшей спорангии и разносятся ветром далеко от материнского растения. Спорообразование некоторые ученые сравнивают с цветением других растений.

Из огромного количества спор выживает только часть. Половая фаза начинается, когда спора прорастает при благоприятных условиях в гаплоидный заросток (гаметофит), который похож на зеленую пластину в виде сердца размером в несколько мм. На нижней стороне заростка формируются женские и мужские половые органы – антеридии и архегонии. Образовавшиеся в них яйцеклетки и сперматозоиды во влажную погоду сливаются, и образуется зигота, из которой развивается зародыш молодого растения – спорофит.

Растение может также размножаться вегетативным способом, когда на стеблях и корнях образуются выводковые почки. Это важно для любителей-садоводов, выращивающих некоторые виды на своих участках.

Важно! Замечено, что красивые редкие виды размножаются только спорами.

Особенности жизненного цикла

Комнатный папоротник — виды для выращивания дома

Чтобы понять, что собой представляет эта культура, следует знать, как она живет и размножается. Так как папоротник не цветет, у него нет семян, за счет которых он может размножаться. Функцию семян у этого растения выполняют споры.

Интересно! Кроме этого в жизненном цикле присутствует схема размножения, которая имеется у животных и включает в себя мужские и женские особи.

В отличие от всех остальных растений папоротник проживает жизненный цикл, в ходе которого сменяет бесполое поколение на половое. В бесполой стадии, которую называют спорофитом, у растения образуются спорангии на нижней стороне вайи (листовой пластины). У ряда папоротников вырастают специальные листья, на которых развиваются споры. Такие вайи называют спорофиллами.

После того как споры рассеиваются и прорастают, появляется заросток, который называется гаметофит. На этой стадии у растения образуются мужские и женские половые органы: антеридии и архегонии. Сперматозоиды антеридиев попадают в яйцеклетки архегонии. Из оплодотворенной зиготы развивается новый бесполый спорофит, заканчивая жизненный цикл папоротника.

Сравнение с другими травянистыми растениями

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

У папоротников есть характерные отличительные признаки от других травянистых растений:

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

Благодаря богатому химическому составу, папоротник имеет полезные для людей свойства. Используется в лекарственных целях и в кулинарии, подходит для засолки. Народная медицина тоже не обошла своим вниманием чудесные растения.

Роль папоротников

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

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

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

Категории: Растения по алфавиту Папоротниковидные Отделы растений

На этой странице материал по темам:

• папоротники строение и размножение

• разнообразие+организмов+мои+папоротниковидные

• доклад на тему папоротниковидые

• почему у папоротниковидных растений нет стебля

• распространение папоротника

Вопросы к этой статье:

• Каковы отличительные черты папоротников?

• Как размножаются па­поротники?

• Что представляют собой буроватые бугорки на нижней сто­роне листьев папоротников?

Описание сортов папоротника

Перечислить все виды папоротника не представляется возможным. Их число переваливает отметку в 300 единиц. Предпочитают папоротники участки в тени с постоянной влажностью почвы.

Гибискус каркаде: описание, свойства растения

Наиболее популярны следующие виды:

• Страусник обыкновенный, или страусовое перо, получил название, благодаря характерной форме листьев. Перистая структура вайи имеет сходство с ажурной решеткой страусовых перьев. В весеннее время листовые пластинки свернуты в виде кокона. При наступлении теплого времени происходит их разворачивание, с возможностью образоваться пушистой воронки. Корневая система представляет собой центральный корень. В связи с этим необходимо регулярно рыхлить почвенный слой и проводить мульчирование;
• Орляк обыкновенный выглядит как невысокий куст, достигающий 70 см в высоту. Он хорошо приспособлен к обедненным и засушливым землям. Вытянутые по горизонтали листья схожи с орлиными перьями, что послужило отправной точкой для дачи названия виду. Корневище сильно разветвлено и располагается горизонтально;

Важно! Владельцам домашних животных следует с осторожностью высаживать орляк обыкновенный из-за выраженного ядовитого действия на питомцев. По отношению к человеку ядовитых свойств не обнаружено.

• Кочедыжник женский образует почки из часто рассеченных листовых пластинок. Размеры варьируются в пределах 30-70 см, в зависимости от сорта. Корневище кочедыжника укороченное и толстое. Репродуктивные органы прикрыты бархатистым слоем. Отличается указанный вид длительным сроком произрастания. При отсутствии пересадки способен прожить свыше 10 лет;
• Кочедыжник ниппонский имеет характерную черту. Цвет вайи серебристо-серый, с красноватыми прожилками. Растение предпочитает затененные участки, однако для усиления окраски прожилок необходимым условием выступает небольшое количество солнечного света, предпочтительнее утреннего. Размножение происходит отпрысками корневой системы, поскольку при посадке спор сохранения сортовой окраски не происходит.

Особенности строения папоротников

Как правило, папоротники произрастают в лесах умеренного климатического пояса. Их тело состоит из видоизмененного побега, расположенного под землей — корневища. Над землей видны только листья. Таково внешнее строение папоротника. Схема ниже иллюстрирует характер листорасположения. На ней четко видно, что к основной оси поочередно крепятся дополнительные, а к ним — непосредственно листовые пластинки.

Подземное строение папоротника представлено также системой придаточных корней, которые пучком отходят от видоизмененного побега.

А вот ископаемые формы папоротниковидных совсем не похожи на своих современных сородичей. Наряду с травами это были небольшие кустарники и гигантские деревья, достигающие в высоту нескольких десятков метров.