Папоротникообразные – это группа споровых растений, которые обладают проводящими тканями (сосудистыми пучками). Предполагают, что зародились они более 400 млн. лет назад, еще в палеозойский период.
Предками считают ринофитов, но папоротникообразные растения в процессе эволюции приобрели более сложную систему строения (появились листья, корневая система).
Признаки папоротникообразных
Для папоротникообразных характерны следующие признаки:
Разнообразие форм, жизненных циклов, системы строения. Насчитывается три сотни родов и примерно 10 тыс. видов растений (самые многочисленные из споровых).
Высокая устойчивость к переменам климата, влажности, образование огромного количества спор – причины, которые привели к расселению папоротникообразных по всей планете. Встречаются в нижних ярусах леса, на скалистой поверхности, возле болот, рек, озер, разрастаются на стенах заброшенных домов и в сельской местности. Самые благоприятные условия для папоротниковых растений – это наличие влаги и тепла, поэтому наибольшее разнообразие можно встретить в тропиках и субтропиках.
Всем папоротникообразным для оплодотворения нужна вода. Они проходят два периода в жизненном цикле:
- Продолжительный бесполовой (спорофит);
- короткий половой (гаметофит).
Когда спора попадает на влажную поверхность, сразу активируется процесс прорастания, наступает половая фаза. Гаметофит крепится к земле с помощью ризоидов (образования похожие на корни, нужны для питания и прикрепления к субстрату) и начинает самостоятельный рост. Новообразовавшееся росток формирует мужские и женские половые органы (антеридии, архегонии), в них идет образование гамет (сперматозоидов и яйцеклеток), которые сливаются и дают жизнь новому растению.
Во время раскрытия спорангии (место созревания споровых клеток) высыпается множество спор, но выживает только их часть, ведь для дальнейшего роста нужна влажная среда и теневая местность.
Вьющиеся по земле папоротники могут размножаться вегетативно, листья, соприкасаясь с почвой, при достаточной влажности дают новые ростки.
Стебли папоротниковых имеют множество разнообразных форм, но уступают по размерам листве. Когда стебель на верхушке несет листья, его называют стволом, он снабжен ветвящимся корнем, который придает устойчивости древовидным папоротникам. Вьющиеся стебли называют корневищем, могут простилаться на значительные расстояния.
Папоротники никогда не цветут. В давние времена, когда люди не знали о споровом размножении, существовали легенды о цветке папоротника, который обладал магическими свойствами, кто найдет его, тот обретет неведомую силу.
Папоротникообразные растения представляют собой уникальную группу высших споровых растений, которые играют важную роль в экосистемах. Врачи подчеркивают, что их изучение имеет значение не только для ботаники, но и для медицины. Папоротники обладают характерными признаками, такими как сложное строение листьев и наличие спорангиев, что позволяет им успешно размножаться в условиях разнообразных экосистем. Классификация папоротников включает несколько порядков и семейств, что свидетельствует о их биологическом разнообразии. Врачи отмечают, что некоторые виды папоротников используются в народной медицине благодаря своим целебным свойствам. Например, экстракты из папоротников могут применяться для лечения различных заболеваний, что подчеркивает их значимость не только в природе, но и в медицине.
Прогрессивные черты в строении папоротникообразных
Появились корни, они придаточные, то есть первоначальный корень в дальнейшем не функционирует. Заменяется на корни, проросшие из стебля.
Листья еще не имеют типичного строения, это совокупность ветвей расположенных в одной плоскости под названием вайя. В них находится хлорофилл, за счет которого происходит фотосинтез. Вайи также служат для размножения, на обратной стороне листа находятся спорангии, после их дозревания, происходит раскрытие и высыпание спор.
Взрослые папоротникообразные – диплоидные организмы.
Классификация Папоротникообразных по классам
Настоящие папоротники – самый многочисленный класс. Представитель щитовник мужской – многолетнее растение, достигает высоты до 1 м. Корневище толстое, короткое, укрыто чешуйками, на нем расположены листья. Растет на влажной почве в смешанных и хвойных лесах. Орляк обыкновенный обитает в сосновых лесах, достигает больших размеров. Быстро размножается, хорошо приживается, поэтому может занимать значительные территории, если использовать его в парках или садах.
Хвощевидные – травянистые папоротники, растут от нескольких сантиметров до 12 метров (хвощ гигантский), при этом диаметр стебля около 3см, поэтому чтобы развиваться их необходимо использовать другие деревья как опору. Листва видоизменена до чешуй, стебель равномерно разделен узелками на междуузелковые участки. Корневая система представлена придаточными корнями, в почве также находится часть корневища, которое может формировать клубни (органы вегетативного размножения).
Мараттиевые – относятся к древним видам растений, которые населяли нашу планету в Каменноугольный период. Присутствует стебель, до середины погруженный в почву, корни придаточные. Сейчас они постепенно отмирают, встречаются только в тропических поясах. Обладают огромными двухъярусными листьями, до 6 метров длиной.
Ужовниковые – наземные травянистые растения до 20см в высоту (есть исключения, которые достигают 1,5м длинны). Представители имеют толстый корень, не дающий ответвлений. Корневище, например, у гроздовника полулунного короткое, не разветвляется, а у червеколосника — вьющееся, распространяется по земле.
Сальвиниевые – водные папоротниковые растения (населяют водоемы Африки, южной Европы), которые имеют корень для крепления к сильно увлажненной почве. Они разноспоровые, отдельно развиваются мужские и женские гаметофиты. После дозревания взрослая особь отмирает, а сорусы опускаются на дно, из которых весной выйдут споры и поднимутся с глубины на поверхность воды, где происходит оплодотворение. Используются, как растения для аквариумов.
Папоротникообразные растения, или папоротники, вызывают интерес у ботаников и любителей природы благодаря своей уникальной структуре и разнообразию форм. Эти споровые растения отличаются характерными листьями, называемыми вайями, которые могут достигать значительных размеров. Папоротники не имеют цветков и семян, размножаясь с помощью спор, что делает их одними из самых древних представителей флоры на Земле.
Классификация папоротников включает множество семейств и родов, что позволяет выделить как небольшие, так и крупные виды, обитающие в различных экосистемах — от тропических лесов до умеренных зон. Их значение в экосистемах трудно переоценить: они участвуют в процессе фотосинтеза, улучшают качество почвы и создают укрытие для многих животных. Кроме того, папоротники находят применение в декоративном садоводстве и медицине, что подчеркивает их многообразие и полезность для человека.
Значение папоротникообразных растений
Остатки папоротников дали залежи полезных ископаемых: каменного угля, который широко используется в промышленности (как топливо, химическое сырье). Некоторые виды вносят как удобрение.
Применяются для изготовления лекарственных препаратов (антипаразитарных, противовоспалительных). Споры входят в состав оболочек капсул.
Папоротники — это еда и дом для низших животных. Выделяют кислород в процессе фотосинтеза.
Красота растений привлекает ландшафтных дизайнеров, поэтому их выращивают как декорации. Некоторые виды можно использовать в пищу (листву орляка).
Вопрос-ответ
Какое строение у папоротника?
Строение. Среди папоротников встречаются как травянистые, так и древесные формы жизни. Тело папоротника состоит из листовых пластинок, черешка, видоизменённого побега и корней (вегетативного и придаточного). Листовидные органы папоротника называются «вайями».
Какое значение имеют папоротникообразные?
Основная миссия папоротников на Земле — выделение кислорода через поглощение углекислого газа, а также синтез и круговорот других веществ. В живой природе он неизменный участник пищевых цепей, то есть им питается множество зверей и насекомых.
Советы
СОВЕТ №1
Изучите основные признаки папоротникообразных растений, такие как наличие споровых органов и характерное строение листьев. Это поможет вам лучше понять их биологию и отличия от других групп растений.
СОВЕТ №2
Обратите внимание на разнообразие папоротников в вашем регионе. Местные виды могут иметь уникальные адаптации и особенности, которые стоит изучить. Посетите ботанические сады или природные заповедники для наглядного знакомства с ними.
СОВЕТ №3
Если вы планируете выращивать папоротники в домашних условиях, ознакомьтесь с их требованиями к освещению и влажности. Многие из них предпочитают тень и высокую влажность, поэтому создайте подходящие условия для их роста.
СОВЕТ №4
Не забывайте о значении папоротников в экосистемах. Они играют важную роль в поддержании почвенного покрова и служат источником пищи для различных животных. Изучение их экологии поможет вам лучше понять их вклад в биосферу.
