Папоротники - СПОРОВЫЕ РАСТЕНИЯ

Распространение папоротников. В тенистых лесах и сырых оврагах растут папоротники — травянистые растения, реже — деревья, с крупными, сильно рассеченными листьями.

Папоротники широко распространены по всему земному шару. Наиболее многочисленны и разнообразны они в Юго- Восточной Азии. Здесь папоротники сплошь покрывают почву под пологом леса, растут на стволах деревьев.

Папоротники произрастают как на суше, так и в воде. Большинство встречается во влажных тенистых местах.

Особенности строения и процессов жизнедеятельности. Все папоротники имеют стебель, корни и листья. Сильно рассеченные листья папоротников называются вайи. Стебель у большинства папоротников нашей зоны скрыт в почве и растет горизонтально (рис. 80). Он не похож на стебель большинства растений и носит название корневище.

Рис. 80. Строение папоротника

У папоротников хорошо развиты проводящие и механические ткани. Благодаря этому они могут достигать больших размеров. Папоротники обычно крупнее мхов, а в древности достигали высоты 20 м.

► Проводящая ткань у папоротников, плаунов и хвощей, по которой перемещается вода и минеральные соли от корней в стебель и далее в листья, состоит из длинных клеток в форме трубок. Эти трубчатые клетки напоминают сосуды, поэтому ткань часто называют сосудистой. Растения, имеющие сосудистую ткань, могут расти выше и толще других, потому что каждая клетка их тела получает воду и питательные вещества через проводящие ткани. Наличие подобной ткани является большим преимуществом этих растений.

Стебли и листья папоротников покрыты влагонепроницаемой покровной тканью. В этой ткани есть особые образования — устьица, которые могут открываться и закрываться. Когда устьица открываются, испарение воды ускоряется (так растение борется с перегревом), когда сужаются — замедляется (так растение борется с излишними потерями влаги).

Размножение папоротников. Вы, вероятно, не раз бывали летом в лесу и видели папоротники. Возможно вы замечали на нижней стороне их листьев маленькие буроватые бугорки (рис. 81). Что это? Каждый бугорок представляет собой группу спорангиев, в которых созревают споры. Если встряхнуть лист папоротника над белой бумагой, она покроется буроватой пылью. Это споры, высыпавшиеся из спорангиев. Образование спор — это бесполое размножение папоротников.

Рис. 81. Группы спорангиев на нижней стороне листа папоротника

В сухую жаркую погоду спорангии раскрываются, споры высыпаются и разносятся потоками воздуха. Упав на влажную почву, споры прорастают. Из споры путем деления образуется растение, которое совершенно не похоже на растение, дающее споры. Оно имеет вид тонкой зеленой многоклеточной пластинки сердцевидной формы величиной 10 — 15 мм. В почве оно укрепляется ризоидами. На его нижней части формируются органы полового размножения, а в них — мужские и женские половые клетки (рис. 82).

Рис. 82. Размножение папоротников

Во время дождя или обильной росы сперматозоиды подплывают к яйцеклеткам и сливаются с ними. Происходит оплодотворение и образуется зигота. Из зиготы путем деления постепенно развивается молодой папоротник со стеблем, корнями и мелкими листьями. Так происходит половое размножение (см. рис. 82). Развитие молодого папоротника идет медленно, и пройдет много лет, пока папоротник даст крупные листья и первые спорангии со спорами. Затем из спор появятся новые растеньица с органами полового размножения и т. д.

Разнообразие папоротников. В тенистых лиственных и смешанных лесах поодиночке или небольшими группами растет щитовник мужской. Его подземный стебель — корневище, от которого отходят придаточные корни и листья.

В нашей стране встречаются и другие виды папоротников: в сосновых лесах — орляк, в еловых — щитовник игольчатый, на заболоченных берегах рек — телиптерис болотный, по оврагам — страусник обыкновенный и кочедыжник женский (рис. 83). Некоторые папоротники, например, сальвиния и азолла (рис. 84), живут только в воде. Нередко водные папоротники образуют сплошной покров на поверхности озер.

Рис. 83. Папоротники

Рис. 84. Водные папоротники

► У сальвинии листья расположены попарно на тонком стебле. От стебля отходят тонкие нити, похожие на разветвленные корни. На самом деле — это видоизмененные листья. Корней у сальвинии нет. Маленький свободноплавающий папоротник азолла в странах Юго- Восточной Азии используется как зеленое удобрение на рисовых полях. Это связано с тем, что азолла вступает в симбиоз с цианобактерией анабеной, которая способна усваивать атмосферный азот и переводить его в форму, доступную для растений.

Роль папоротников в природе, использование человеком. 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).

Рис. 85. Декоративные папоротники

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.

Выводы.

Папоротники — споровые наземные растения с сильно рассеченными перистыми листьями.

Обитают на суше в тенистых местах, некоторые в воде.

Распространяются спорами.

Размножаются бесполым и половым способами.

Оплодотворение происходит только при наличии воды.

1. Каковы отличительные черты папоротников? 2. Как размножаются папоротники? 3. Что представляют собой буроватые бугорки на нижней стороне листьев папоротников? 4. По каким признакам папоротники сходны с мхами, а по каким отличаются от них?

Составьте этикетку, которая будет прикреплена к горшку с папоротником для продажи в магазине. Опишите декоративные свойства какого-либо папоротника и инструкцию по уходу за ним, используя ресурсы Интернета или дополнительную литературу.