Золотой огород
Назад

Многообразие папоротников

Опубликовано: 26.04.2020
Время на чтение: 9 мин
0
2

Общее описание растений

Папоротники – древняя группа растений, относящаяся к споровым многолетним группам. Появились на земле еще в эпоху динозавров. Сегодня многообразие папоротников представлено 10 тысячами видов. Размеры варьируют от крошечных до огромных.

Живут в водоемах и пустынях, на болотах и скалах, в тропиках и на севере. В умеренной зоне присутствует несколько десятков разновидностей папоротников, которые имеют ажурные перистые вайи вместо настоящих листьев, а также прочные стебли – рахисы.

Плауны, хвощи и папоротники имеют множество общих черт:

  • Вместе они образуют отдел папоротникообразных и относятся к высшим растениям.
  • Размножаются спорами. Поэтому именуются споровыми растениями.
  • Также возможно половое размножение при помощи гамет.
  • Имеют несколько разновидностей тканей: основную, механическую, проводящую и покровную.
  • В составе вегетативного тела выделяются корни и побеги.

В своем строении эти растения выше мхов, но не имеют такого сложного устройства, как голосеменные и покрытосеменные.

Распространение

Рассмотрим, где произрастают плауны, хвощи и папоротники. Данные представим в форме таблицы.

Области распространения растений

Плауны

Хвощи

Папоротники

Сплошными зарослями произрастают в хвойных лесах на Кавказе, Сибири, Дальнем Востоке

Распространены практически по всему земному шару, но предпочитают умеренный климат Северного полушария

Встречаются в лесах Азии, России, Мексики, Норвегии

Эти родственные растения встречаются в природе достаточно часто и нашли широкое применение как в качестве корма лесных обитателей, так и в хозяйственной деятельности человека. Общее между хвощами, плаунами и папоротниками – любовь к тенистым лесам с высокой влажностью. А древесные формы, которые в современном мире немногочисленны, произрастают в тропических джунглях.

Основные виды

Все многообразие папоротников вмещается в один класс. Современная классификация папоротников включает 300 родов и 8 подклассов, в которые входит более тысячи видов. Три подкласса уже исчезли с лица Земли, остались только такие актуальные группы:

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

Мараттиевые

В каменноугольном периоде эта группа была наиболее многочисленная и процветающая. Среди современных мараттиевых представителей насчитывается всего 7 основных родов, обитающих во влажных тропических лесах и горных массивах. Способны образовывать густые лиановые заросли высотой 4–5 м.

Многообразие папоротников

Наиболее известны 3 таких рода:

  1. Мараттия. Включает 60 видов, в высоту достигают 2 м.
  2. Ангиоптерис. Состоит из более чем 100 видов. Широкий, толстый стебель имеет клубневидную форму и достигает в диметре 1 м. Огромные крупные лианы вырастают до 5–6 м и царственно возвышаются над землей.
  3. Макроглоссум. Поселился на Суматре и Калимантане.

Ужовниковые

Считаются самыми загадочными и своеобразными папоротниками, распространены на всех континентах. Название переводится как «змеиный, ужовый язык» за характерный внешний вид.

Отличается средними размерами (до 40 см), и только тропические представители папоротников вырастают большими (порою до 4 м). Например, Ужовник повислый, у которого повисшие листья вырастают до гигантских размеров.

В классификацию входит 3 рода:

  • Ужовник;
  • Гельминтостахис;
  • Гроздовник.

Все ужовниковые отличаются особенными листьями, которые не закручиваются в улитку при почкосложении. Спороносные листочки из бесплодного сегмента имеют вид колоска.

Это наиболее распространенные и многочисленные виды папоротников. Обитают везде: в тропиках, лесной местности и даже пустынях. Представлены как травянистыми, так и древесными видами. В природе и на участке встречаются:

  • представители многорожковых. Предпочитают тенистые влажные леса;
  • Пузырник ломкий. Очень ядовит, натуралист может встретить его в горных массивах;
  • Страусник обыкновенный. Эффективное противоглистное средство. Разрастается вдоль рек, в затененных лесах, ельниках;
  • Кочедыжник женский – декоративное растение, используется дизайнерами для украшения ландшафтов. Красивые огромные листья вырастают до 1 м;
  • Орляк обыкновенный. Съедобный вид с высоким уровнем протеина и крахмала.
Предлагаем ознакомиться  Тыквенные семечки: польза и вред

Марсилиевые

Являются прибрежными водными представителями с характерными маленькими листочками, напоминающими клевер. Преимущественно обитают на отмелях и берегах водоемов. Имеют простые нитевидные листочки. Всего известно около 80 видов. У нас произростают всего 3 таких интересных папоротника:

  • Пилюльница шароносная;
  • Марсилия австралийская;
  • Марсилия четырехлистная.

Применяют для разведения в аквариумах и оранжереях. Служат красивым украшением маленьких домашних водоемов.

Сальвиниевые

Относятся к водным растениям, встретить которые можно как в водоемах Европы, так и в африканских озерах. Наиболее популярная – Сальвиния плавающая. Аквариумисты активно сажают мелколистный изящный папоротник по дну. Одна из разновидностей – Азолла – отличается маленькими размерами, и похожа на ряску.

Коротко о мхах

Рассмотрим, чем отличаются мхи от хвощей, плаунов и папоротников. Прежде всего, как уже говорилось выше, папоротникообразные имеют более сложное строение:

  • Мхи не обладают корнями (хотя некоторые разновидности имеют ризоиды, которыми крепятся к грунту), в то время как у хвощей, плаунов и папоротников имеются эти органы, в том числе и придаточные.
  • Тело мхов представляет собой слоевище, то есть в нем не выделяются органы. А рассматриваемые растения имеют корень и побег.
  • Мхи обладают микроскопичными простыми листьями, в то время как папоротникообразные отличаются более сложным строением.

Также необходимо отметить, что мхи способны к процессу фотосинтеза даже под снегом. Поэтому и остаются вечнозелеными. Но поглощение углекислого газа и выделения кислорода у них проходит очень медленно.

По месту произрастания

Папоротники растут по всему Земному шару. Они комфортно себя чувствуют в горах, лесах, водоемах, тропических джунглях и даже засушливых местностях. Многие из них окультурены и служат украшением дендрариумов, парков и оранжерей.

Почкопокровные

Тенистые леса скрывают большое многообразие почвопокровных папоротников, для которых характерны пышные и обильные листовые пластинки с перистыми вайями темно-зеленого цвета и удлиненный побег. Для уютного произрастания им нужна влажность.

Многообразие папоротников

Широко распространены следующие разновидности:

  • Голокучник Линнея;
  • Кониограмма средняя;
  • Голокучник Роберта;
  • Фегоптерис буковый.

Скальные

Среди скал, высоко в горах, можно встретить необыкновенные разновидности папоротников. Нежные растения прочно держатся за каменистые и щебенчатые участки. Среди них можно выделить:

  • Пузырник ломкий;
  • Скребница аптечная;
  • Многоножка;
  • Вудсия эльбская.

Все представители данной группы сухолюбивые. Чтобы существовать в горах, они обладают плотными вайями.

Так, Спайк мосс – чудо-папоротник, способный обходиться без воды 100 лет. Но стоит опустить его в жидкость, как растение оживает и становится ярко-зеленым. Удивительная находка для флорариума.

Болотистые

Особого внимания, бесспорно, заслуживают болотные папоротники:

  • Осмунда королевская. Образует мощную розетку-кочку из дважды перистых вай. Другое название растения – Чистоуст величавый;
  • Флебодиум – красивое лиственное растение, которое еще называют голубым папоротником за синеватый оттенок;
  • Телиптерис болотный. На водной поверхности образует необыкновенные сплавины, является редким видом;
  • Оноклея чувствительная имеет необычную розетку из листьев двух типов, отличающихся по форме. Плавает на поверхности озер;
  • Вудвардия виргинская. Крупный представитель, предпочитающий болота.
Предлагаем ознакомиться  Через какое время проходят приливы

Водяные

В водоемах Африки и юга Европы встречается Сальвиния плавающая. Ее культивируют для домашних прудов и аквариумов. На поверхности неглубоких озер можно обнаружить Марсилиевые папоротники, вайи которых поразительно напоминают клевер и относятся к съедобным.

Лесные

К лесным обитателям относятся:

  • Рhyllitis scolopendrium. Любит буковые и хвойные леса. Расположение сорусов напоминает сороконожку;
  • Микросорум сколопендровый. Устойчивый и неприхотливый сорт для выращивания;
  • Олений рог. Распространен в тропиках, достигает гигантских размеров;
  • Многорядники Брауна и щетинконосый. Имеют толстые корневища, волосистые черешки, кожистые темно-зеленые розетки;
  • Циртомиум. Один из редких видов семейства Многоножковые;
  • Асплениум (Птичье гнездо) растет в тропических лесах, а также выращивается в горшках как комнатное растение;
  • Selaginella moss. Высаживают дома во флорариумах, не требует сложного ухода, нуждается во влаге и поливе.

Значение

Представители хвощей, плаунов и папоротников играют важную роль в жизни человека. Так, хвощи, имеющие в составе каротин, органические кислоты и алкалоиды, используются в медицинских целях. Они обладают мочегонным, кровоостанавливающим эффектами, применяются при лечении геморроя и атеросклероза.

Древние папоротники, отмирая, создали запасы важнейшего полезного ископаемого на планете – каменного угля. Современные виды нашли применение в декоративных, кулинарных и медицинских целях. Плауны также используются для приготовления лекарств.

Современные папоротникообразные играют заметную роль в образовании растительных ландшафтов на Земле. Кроме того, человек использует хвощи как мочегонное средство, как индикатор кислотности почв. Благодаря жесткости стеблей, связанной с отложениями кремния в стенках клеток, хвощи употребляли для полировки мебели, чистки посуды.

Споры плаунов используются в медицине в качестве присыпки, щитовник мужской — как глистогонное. Их употребляют для лечения табачной зависимости, алкоголизма и глазных болезней. Некоторые виды папоротникообразных разводятся как декоративные (адиантум, асплениум, нефролепис).

Так как гаметофит плаунов развивается очень медленно (12-20 лет), эти растения следует охранять.

Многообразие

Приведем примеры хвощей, плаунов и папоротников, встречающихся в современном мире. Плаунов довольно много, среди них попадаются и ядовитые:

  • Булавовидный – относится к ядовитым. Зона его произрастания – Сибирь и Дальний Восток, также растение можно встретить на Кавказе. Высота его – чуть более 50 см.
  • Годичный. Предпочитает влажные еловые и пихтовые леса. Известен как долгожитель мира флоры и может существовать до 40 лет.
  • Сплюснутый. Встретить его можно на мшистых болотах и песчаных почвах.
  • Колючий. Длина стебля этого плауна из Карелии – до метра. Однако побеги редко превышают 10 см.

Папоротники

Хвощи также весьма многообразны. На планете их существует около 30 видов:

  • Полевой используется в медицинских целях, поскольку богат калием, кальцием и дубильными веществами.
  • Зимующий. Из его стеблей делают пилки для ногтей.
  • Луговой. Относится к числу распространенных растений.

Приведем также примеры папоротников:

  • Орляк обыкновенный.
  • Щитовник.
  • Сальвиния.
  • Кочедыжник.
  • Костенец.

Итак, хвощи, плауны, папоротники отличаются широким многообразием. Многие виды этих растений активно применяются человеком. Так, папоротники нередко становятся подлинными украшениями композиций ландшафтного дизайна.

Интересные факты

Познакомимся с некоторыми малоизвестными фактами из биологии плаунов, хвощей и папоротников:

  • Споры плауна нашли оригинальное использование – они помогают имитировать молнии в театральных постановках, а также применяются для производства салютов.
  • Растут плауны очень медленно, особенно в первые годы своей жизни. При этом чем старше растение, тем более быстрыми являются его темпы роста.
  • Хвощи – лакомство для кабанов и оленей, но ядовиты для лошадей.
  • Растения эти появились на Земле раньше динозавров.
  • Лазающий южноамериканский хвощ – абсолютный рекордсмен по длине, его стебель может быть более 10 метров.
  • Хвощ зимующий нашел широкое применение в ландшафтном дизайне при создании японских садов: он успешно имитирует бамбук.
  • В тропических лесах произрастают древовидные папоротники, стволы которых используются в качестве строительного материала, например, черный древовидный вид может достигать в длину 20 метров.
  • Некоторые виды папоротников использовались в магии для наведения порчи или проклятия.
  • Отдельные разновидности папоротников, например Сальвиния, произрастают в воде.
Предлагаем ознакомиться  От чего пить календулу

Плауны, хвощи, папоротники – древние растения. До наших дней дошла лишь малая часть их былого многообразия. Интересно, что голосеменные и покрытосеменные растения их полностью не вытеснили, а продолжили развиваться параллельно.

Строение папоротников

Обычное растение папоротника, которое мы видим, — это бесполое поколение, или спорофит. Почти у всех папоротников он многолетний, хотя есть немногие виды, имеющие однолетний спорофит. Папоротники имеют придаточные корни (лишь у некоторых видов они редуцированы).

Папоротники
Папоротники — фото

Листва, как правило, по массе и размерам преобладает над стеблем. Стебли бывают прямостоячие (стволы), ползучие или вьющиеся (корневища); нередко ветвятся. Наши лесные папоротники (страусник, орляк, щитовник мужской) имеют хорошо развитое корневище с отходящими от него многочисленными придаточными корнями. Над землей располагаются только крупные перисторассеченные листья — вайи.

Молодой лист улиткообразно свернут, по мере роста он распрямляется. У некоторых видов развитие листа происходит в течение трех лет. Листья папоротников растут своей верхушкой, как стебли, что указывает на их происхождение от стебля. У других групп растений листья нарастают от основания.

По своим размерам они могут быть от нескольких миллиметров, до трех и более метров в длину и у большинства видов выполняют две функции — фотосинтезирующую и спорообразовательную.

На нижней стороне листа обычно находятся коричневые бугорки — сорусы с расположенными в них спорангиями, прикрытые сверху тонкой пленкой. В спорангиях в результате мейоза образуются гаплоидные споры, при помощи которых и происходит размножение папоротника.

Из споры лесного папоротника, попавшей в благоприятные условия, развивается гаплоидный заросток, гаметофит, маленькая зеленая пластинка сердцевидной формы, до 1см в диаметре. Заросток растет в затененных, влажных местах и прикрепляется к почве при помощи ризоидов. На нижней стороне гаметофита развиваются антеридии и архегонии.

Процесс размножения папоротников
Процесс размножения папоротников

Оплодотворение происходит только при наличии достаточного количества влаги. По водяной пленке сперматозооны двигаются к архегонию, выделяющему определенные химические стимуляторы типа яблочной кислоты. Из возникшей диплоидной зиготы развивается диплоидный спорофит. Первоначально он растет как паразит на гаметофите, но вскоре у него формируются собственные корни, стебель и листья — он становится самостоятельным растением. На этом завершается цикл развития папоротника.

«Завоевание» папоротниками суши оказалось неполным, так как поколение гаметофита может существовать только при обилии влаги и тени, а для слияния гамет необходима водная среда.

Поделиться
Похожие записи
Комментарии:
Комментариев еще нет. Будь первым!
Имя
Укажите своё имя и фамилию
E-mail
Без СПАМа, обещаем
Текст сообщения
Adblock detector