Строение папоротника с надписями

Общее описание папоротниковидных растений

Существует несколько версий по поводу того, что такое папоротник. Научное сообщество причисляет его к самым старейшим растениям – ринофитам. В процессе эволюции строение папоротника стало более сложным, вот почему папоротник относят к высшим растениям.

Строение папоротника с надписями

Папоротник не спутаешь ни с каким другим растением

Несколько фактов, которые подтверждают это мнение:

  • Растение развивается циклами.
  • Присутствует развитая сосудистая система.
  • Кусты отличаются хорошей способностью адаптации к способу обитания на суше.

Представители папоротников – многолетние кустарники, принадлежащие к споровым. Однако все равно многих цветоводов волнует вопрос: папоротник – это кустарник или трава. Оба варианта ответа положительны.

Интересно! Есть такие высокие растения, что их причисляют к деревьям.

Папоротники отличаются разнообразием окрасов и расцветок. Поэтому каждое растение прекрасно по-своему и непременно украшает место, на котором растет. Эти необычные кустарники часто используются в создании дизайна ландшафта и в домашнем интерьере. Они практически не болеют при правильном уходе.

Растение имеет вид вечнозеленого кустарника и не цветет. Однако для славян этот цветок был и остается символом любви, счастья. Есть традиция искать его в ночь на праздник Ивана Купалы.

Классификация папоротникообразных достаточно сложна из-за большого количества видов. Издавна ученые предпринимали попытки выстроить систему. Были пробные схемы, которые отличались друг от друга. И только намного позже возникла единая классификация, в основе которой лежит строение органа размножения (спорангия) и некоторые другие признаки.

Строение папоротника с надписями

Кратко – все растения разделяют на 2 группы: древние и современники. Отдел папоротников составляет 7 классов вымерших и существующих в настоящее время сосудистых растений. Ниже кратко представлены эти классы:

  • самая старейшая и простая по строению группа Аневрофитопсиды;
  • древний представитель, схожий по внешнем виду с хвойными – Археоптеридопсиды (Archaeopteridopsida);
  • «слепая эволюционная ветвь» – так прозвали Кладоксилопсиды (Cladoxylopsida);
  • переходная категория к современникам представлена Зигоптеридопсидами (Zygopteridopsida или Goenopteridopsida);
  • современные растения – Офиоглоссопсиды или ужовниковые (Ophioglossopsida);
  • крупные и компактные многолетники – Мараттиопсиды (Marattiopsida);
  • еще одни современники, среди которых чаще встречаются многолетние, реже – однолетние растения – Полиподиопсиды (Polypodiopsida).

Последние подразделяются на 3 подкласса: Polypodiidae, Marsileidae, Salviniidae.

Строение папоротника с надписями

Переходный класс папоротников

Папоротниковидные ведут свою историю еще со времен, когда на планете были динозавры. Тогда был благоприятный теплый тропический климат. Отдельные виды вырастали просто огромными по современным меркам – до 30 м.

Время шло, а климат менялся не в лучшую сторону, в результате чего произошли катаклизмы и древнейшие формы растения не сохранились до наших дней. Современный отдел папоротники очень отличается от своих предков и величиной, и формами. Наиболее многочисленная группа состоит из 300 родов, представленных 10 000 видов.

На заметку! Эти кустарники получили широкое распространение и в садовой, и в домашней обстановке.

Самые высокие растения произрастают в благоприятном для них климате – тропическом и субтропическом. Отдельные особи вырастают до 20 м.

Строение папоротника с надписями

Самые высокие папоротники растут в тропиках

Предки папоротников были устроены проще современных видов.

Листья, вайи

Особенность строения представлена массивными листами, которые тяжелее всего стебля папоротника. Они отличаются многообразием форм, имеют свои особенности в росте и устроении. Как правило, листья имеют форму перьев и рассечены. Листья папоротника называются вайи (такое определение дано учеными). Листовой черешок крепится к стеблевой части, находящейся под землей, поэтому не сразу удается увидеть начало листа.

На заметку! Особенность вайи папоротника – в росте верхушкой, напоминающий улитку. Сначала лист свернут, а потом постепенно разворачивается.

Листья развиваются сначала под землей. Этот период продолжается 2 года. На третий год становятся видны над поверхностью. Из-за роста верхушек идет стремительное разрастание. У многих вайи принимают участие в фотосинтезе, процессе вегетации и спорообразовании.

Предлагаем ознакомиться  Заземление электрощита в частном доме

Споры образуются на обратной стороне листовой пластины как одиночно, так и группами.

Строение папоротника с надписями

Листья

Стебли

Стебель папоротников всегда небольшой и развит мало. Исключение составляют растения в тропиках, которые вырастают до размеров дерева. Их стволы крупные, покрытые корой. Вьющийся стебель может быть очень длинным.

Корневая система

Корневая система представлена корневищем и множеством придатков. Стебель покрыт тканью, которая отлично проводит и вбирает в себя воду. По пучкам-сосудам она движется к листьям.

Органы размножения

Вся жизнь растения имеет 2 главных цикла:

  1. Продолжительный бесполовой, когда папоротник не размножается – спорофит.
  2. Короткий – гаметофит, когда происходит размножение.

Органы размножения представлены спорангиями, внутри которых содержатся споры. Находятся на обратной стороне листа. Когда споры достаточно созревают, ветер разносит их на далекие расстояния.

Внимание! Отдельные ученые приравнивают спорообразование к цветению.

Не все споры выживают, только некоторая часть. Фаза размножения берет начало с прорастания и преобразования в заросток, который носит название гаметофит. Он напоминает пластину размером несколько мм в форме сердца зеленого цвета.

Снизу у гаметофита образуются антеридии и архегонии, соответственно женские и мужские органы размножения. В них продуцируются яйцеклетки и сперматозоиды, соединяющиеся при достаточном уровне влажности. В результате появляется зигота. Именно из нее и появляется зародыш будущего растения.

Строение папоротника с надписями

Спорообразование

Папоротник может размножаться вегетативным путем. В этом случае появляются выводковые почки на корешках и стебле. Редкие и красивые сорта размножаются только через споры.

Папоротниковидные включают в себя папоротники, плауны, хвощи. У них одно происхождение, и все они множатся посредством образования спор. Однако папоротники имеют и отличительные свойства от травянистых:

  • корневая система и сложное строение листьев отличается от водорослей;
  • преобладание спорофита в поколениях в отличие от мхов, которые в поколениях имеют, как правило, гаметофит;
  • наличие тканей, способных проводить воду;
  • отсутствие цветения.

Папоротник – древнейшее, красивое растение, которое украсит и садовый участок, и внутреннее помещение квартиры. Его химический состав наделен лечебными свойствами, что применяется в медицине. Есть сорта, подходящие для употребления в пищу.

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

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

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

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

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.

Предлагаем ознакомиться  Мох кукушкин лен: строение, размножение

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.

Разбор строения папоротниковых растений

Листья, вайи

Строение папоротника с надписями

Листья

Органы размножения

Строение папоротника с надписями

Спорообразование

Жизненный цикл

размножение папоротника

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

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

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

Внешнее строение папоротника периодически изменяется. Как это возможно? Все дело в том, что в течение жизни у папоротников наблюдается процесс чередования поколений: полового (гаметофита) и бесполого (спорофита). Они отличаются способом размножения, развития и рядом существенных морфологических особенностей.

Распространенность в природе, примеры видов

Где и когда растет папоротник, напрямую зависит от уровня влажности и температуры окружающей среды. Проще говоря, какой климат преобладает на данной территории. Они могут обитать в лесах, реках, озерах, болотах, а также на сырых лугах, оврагах, у дорожных обочин, расщелин скал.

В умеренном климате встречается около 100 травянистых растений. Описания папоротников зависят от вида:

  • Орляк: лист папоротника этого сорта легко узнать по форме, похожей на зонтик в открытом состоянии. Обитает в лесах (преимущественно сосновых) и годится для применения в пищу.
  • Щитовник мужской с длиной стеблей до 1,5 м, достаточно редкий вид, его экстракт обладает лечебным свойством убивать гельминтов, что успешно применяется медициной.
  • Многорядник отличается темными зелеными листьями, которые расположены на стебле в ряд.
  • Осмунда произрастает в природных условиях на востоке Азии и американском Севере, выделяется блестящей поверхностью удлиненных листьев.
  • Кочедыжник женский – крупных размеров растение с изящными листиками.
  • Страусник известен как один из красивейших папоротников, у него длинные корневища, создающие настоящие заросли, данный эффект применяется в декорировании ландшафта.

На заметку! В отваренном виде листья страусника съедобны. 

строение папоротника схема

Есть сорта, предназначенные для выращивания в комнатных условиях:

  • Птерис;
  • Диксония;
  • Костенец;
  • Даваллия;
  • Нефролепсис;
  • Асплениум.
Строение папоротника с надписями

Страусник обыкновенный

Отдельно стоит выделить Юниор – сорт с гофрированным листом.

Интересно! Есть совсем крохотные папоротники с высотой стеблей не более 12 мм. Яркий представитель – Азолла карилиниана, которая растет на деревьях, лианах.

В горах можно увидеть еще одно удивительное растение с изящными ажурными листьями. Называется Венерин волос. Встречаются также подводные обитатели, например, Marsilea quadrifolia. А папоротник Дикраноптерис обладает очень прочными черешками.

Есть папоротники, которые относятся к редким и вымирающим видам. Так, Сальвиния занесена в белорусскую Красную книгу.

Гаметофит

Попадая в почву и прорастая, споры дают начало половому поколению. Такой гаметофит и обусловливает совсем другие черты и строение папоротника. Он имеет вид плоской зеленой пластинки, которая с течением времени принимает форму сердца. К почве гаметофит прикрепляется при помощи ризоизов. Эти нитевидные образования по внешнему виду и выполняемым функциям напоминают корни растений, но не образуют тканей.

Половое поколение папоротников является двуполым. Процесс слияния гамет возможен только при наличии воды. В результате образуется зигота – оплодотворенная яйцеклетка. Развиваясь, она дает начало зародышу, а далее и взрослому растению. в первое время молодой спорофит не способен к процессу фотосинтеза, поэтому его питание происходит за счет зеленой пластинки полового поколения. По мере развития и возникновения способности к фотосинтезу взрослое листостебельное растение начинает функционировать отдельно.

Предлагаем ознакомиться  Платицериум, или Плоскорог, Олений рог. Уход, размножение в домашних условиях.

Сколько живут папоротники

На вопрос, сколько могут жить папоротники, нет однозначного ответа. Это зависит и от места, и от ухода (если растет дома или в саду). Играет роль и принадлежность к виду. В умеренном климате при наступлении похолодания верхняя часть растения сразу отмирает, а в тропических условиях куст способен расти много лет подряд.

Однако корни, которые являются придаточными, обновляются каждые 4 года, а корневище увеличивает продолжительность жизни в таком случае до целого века. Именно мощная корневая система позволяет растению выживать и адаптироваться к изменяющимся условиям.

Папоротниковидные – это растения, которые питаются посредством корней и листьев. Важные микроэлементы и воду они всасывают из земли. Листочки задействованы в фотосинтезе. Таким образом, происходит получение сахара, крахмала, которые требуются для работы всех органов папоротника.

Разнообразие папоротникообразных

В настоящее время ученые-систематики насчитывают около 10 тысяч видов представителей данного отдела. Среди водных папоротников наиболее распространенным является сальвиния. Это растение плавает на поверхности воды и по внешнему виду очень напоминает водоросли. Вместе с марсилией и азоллой сальвиния плавающая представляет группу разноспоровых папоротников. Это типичные водные растения.

Однако в преобладающем большинстве случаев папоротник (фото демонстрирует многолетнее растение) – это обитатель лесов. И большинство из них – представители группы равноспоровых. Самыми распространенными из них являются орляк обыкновенный, кочедыжник женский, щитовник мужской, многоножка обыкновенная.

Именно о таких видах папоротника до сих пор существует красивая древняя легенда. Если ночь на праздник Ивана Купала найти отыскать в лесу это цветущее растение, то можно приобрести удивительные способности. Например, понимать язык любого живого существа. Эта прекрасная легенда возникла потому, что никто и никогда не видел цветка папоротника. Наши предки не знали, что это просто невозможно, поскольку споровые растения не образуют цветков и плодов.

В тропических лесах встречается несколько видов древовидных папоротников. Как и все высшие споровые растения, они предпочитают влагу, поэтому растут вдоль ручьев и рек. Очень часто в этих местах заросли тропических папоротников образуют настоящие джунгли.

Именно внешнее строение папоротника и его особенности в настоящее время сделали это растение одной из самых популярных декоративных культур. Оно широко используется для озеленения различных ландшафтов и территорий. Да и любители комнатных растений давно уже присмотрели различные виды папоротников для озеленения домов, квартир и различных помещений.

строение папоротника

В природе эти растения являются составной частью многих экосистем, значительно увеличивая их биомассу.

Однако самое большое значение папоротникообразных заключается в образовании очень важного полезного ископаемого – каменного угля. В древности все споровые растения представляли собой гигантские деревья. Из их отмерших стволов в условиях высокого давления и недостатка кислорода и образовался каменный уголь. Ученые-палеонтологи до сих пор находят в пластах этого вещества окаменевшие остатки древних споровых растений.

https://www.youtube.com/watch?v=https:gex_t-_iziI

Велико значение папоротникообразных и в медицине. Например, корневища щитовника мужского обладают очень сильным противоглистным действием. А вот адиантум (венерин волос) вызывает рвотный рефлекс, при этом не раздражая слизистые оболочки. Действует он и как слабительное и мочегонное средство. Гроздовник простой издавна использовался в качестве противоядия от змеиных укусов. В тибетской медицине широко используется многоножка виргинская. Из нее изготовляют болеутоляющие и противопростудные лекарства.

Строение папоротника является наиболее сложным и прогрессивным среди всех высших споровых растений. В его жизненном цикле преобладает спорофит. Современные папоротники чаще всего представлены травянистыми жизненными формами, которые занимают важную нишу в разнообразных экосистемах.

Ссылка на основную публикацию
Adblock detector