Строение папоротника. Особенности строения папоротника. Папоротникообразные растения

Папоротникообразные растения – таблица

Папоротникообразные образуют целый отдел в царстве растений. Они имеют свои особенности строения и размножения.

Строение

Особенностями папоротникообразных растений являются крупные, рассечённые листья, называемые вайями. Лист растёт долго, несколько лет. Также папоротники имеют крупные корневища (видоизменённые побеги), от которых отходят придаточные корни.

Среди папоротников есть травянистые и древовидные формы. Древовидные встречаются только в тропических и субтропических областях. В наших широтах папоротники – это травянистые растения, обитающие в лесах, за исключением двух водных видов (сальвинии).

Размножение

Папоротники – споровые растения. На нижней стороне листьев располагаются спорангии – органы, в которых созревают споры.

Рис. 1. Фото спорангиев папоротника.

Созревшие споры высыпаются и могут при отсутствии влаги долго находиться в покое. При благоприятных условиях из споры вырастает заросток. Это маленький листок, размером 0.5-3 см. Обычно заросток живёт несколько месяцев, но может и 10-15 лет.

Заросток не превращается в знакомый нам папоротник, это другое поколение, которое называется гаметофитом. На нём развиваются гаметы (половые клетки).

Гаметы способны двигаться в воде. Во влажную погоду мужская и женская гаметы сливаются в одну клетку (зиготу), из которой вырастает знакомый нам папоротник (спорофит), т. е. поколение, на котором созревают споры. Процесс слияния гамет называется оплодотворением.

Таким образом, у папоротников происходит чередование полового (гаметофита) и бесполого (спорофита) поколений.

Рис. 2. Фото гаметофита папоротника.

Оплодотворение возможно только в воде. Поэтому папоротники распространены в увлажнённых местах.

Многообразие

Особенно широко папоротникообразные были распространены в древности, в каменноугольном периоде (карбоне). Они составляли карбоновые леса, превратившиеся теперь в залежи каменного угля. В наше время насчитывается около 11 тысяч видов папоротникообразных.

Чтобы понять какие растения относятся к папоротникообразным, не нужно идти в лес. Многие их виды являются комнатными декоративными растениями:

• асплениум;
• нефролепис;
• адиантум.

Также они выращиваются в открытом грунте, на клумбах.

Наиболее известные наши лесные виды – это орляк обыкновенный и щитовник мужской.

Среди тропических папоротников есть немало эпифитов, растущих прикреплёнными к другим растениям, но не паразитирующих на них.

Рис. 3. Фото папоротникового тропического леса.

Таблица «Папоротникообразные»

Что мы узнали?

Несмотря на то, что пик развития папоротникообразных пройден в далёком прошлом, их следует признать процветающей группой растений. Папоротникообразные встречаются на всех континентах, кроме Антарктиды. Некоторые их виды заселяют обширные территории. Для папоротников характерны: крупные листья, чередование полового и бесполого поколений, зависимость процесса оплодотворения от воды, долгий рост заростка и листьев.

Тест по теме

obrazovaka.ru

ПАПОРОТНИКООБРАЗНЫЕ – Ботаника – Kaz-Ekzams.ru

admin 22.07.2010

Ботаника

Папоротникообразные

Папоротникообразные — группа высших споровых растений. К ним относятся папоротники, хвощи, плауны, которые растут преимущественно в увлажненных тенистых местах. Все они имеют корни, листья, стебли. В стеблях имеется специализированная проводящая ткань, состоящая из сосудов. Папоротникообразные — многолетние растения, в основном травянистые, а в тропических районах встречаются и древесные формы. Размножаются спорами. Имеют правильное чередование двух поколений — бесполого и полового 16.

Бесполое (споровое) поколение — спорофит представляет собой многолетнее листостебельное растение, образующее споры в специальных органах — спорангиях, расположенных у папоротника на листьях, а у хвоща и плауна в своеобразных колосках, собранных на верхушках побегов. Споры, попав в благоприятные условия, прорастают, образуя маленькое растеньице — заросток, который представляет собой половое поколение (гаметофит). На заростке образуются мужские и женские половые органы — антеридии и архегонии, в которых развиваются сперматозоиды и яйцеклетки. После их слияния происходит процесс оплодотворения. Из образовавшейся зиготы развивается зародыш нового растения.

Современные папоротникообразные — это остатки широко распространенной группы в каменноугольный период палеозойской эры (около 300 млн. лет назад). Ископаемые папоротникообразные — это очень большие древовидные растения (каламиты, лепидодендроны и др.), которые под наслоением горных пород дали запасы каменного угля.

Папоротники распространены по всему земному шару и встречаются в самых различных местообитаниях. Их насчитывается около 10 тыс. видов. Большое видовое разнообразие наблюдается во влажных тропических лесах. По своим размерам папоротники бывают то совсем маленькие, всего лишь в несколько миллиметров, то сравнительно большими, представленными древесными формами до 20 м и больше (в тропических лесах). Корни папоротников придаточные. Это значит, что первичный корень не получает дальнейшего развития и вместо него развиваются корни из стебля, а иногда из оснований листьев. Часто на корнях образуются выводковые почки, при помощи которых происходит вегетативное размножение растений. Стебли папоротников довольно разнообразны как по внешнему виду, так и по внутреннему строению. Ползучие или вьющиеся стебли называют корневищем. Оно может быть длинным (у вьющихся форм) и коротким или клубневидным. От корневища вертикально вверх отходят листья, для которых характерно также большое разнообразие. У большинства видов они растут верхушкой. Обычно листья папоротников совмещают функции фотосинтеза и спороношения. Спорангии, в которых развиваются споры, находятся на нижней стороне листа. Но у многих видов, например страусника, оноклеи и др., листья дифференцированы на фотосинтезирующие (стерильные) и несущие спорангии. Одно растение папоротника может образовывать от нескольких десятков миллионов до миллиардов спор, но далеко не все они попадают в благоприятные условия, поэтому прорастает и дает начало новому растению незначительная часть. Папоротники, обитающие в нашей стране,— орляк, адиантум, пузырник, кочедыжник и др. Это наземные, многолетние, травянистые растения, растущие во влажных тенистых лесах, на лесных опушках, на болотистых лугах, в трещинах скал и других местах, где есть необходимые условия для их жизни.

Хвощи — многолетние травянистые растения. Корневище ветвистое, ползучее. Отделенная часть корневища не погибает, из него может вырасти самостоятельное растение. Весенние побеги образуют спороносные колоски. Они растут за счет органических веществ, запасенных в корневищах, поэтому не ветвятся, не ассимилируют и после образования спор отмирают. Споры прорастают в однополые заростки (мужские или женские). Из оплодотворенной яйцеклетки (зиготы) вырастает предросток, а из него — взрослое растение. Летние побеги, в отличие от весенних, ассимилирующие, ветвистые, состоят из члеников с хорошо развитыми междоузлиями. Листья малозаметные, срастаются в зубчатые влагалища, которые расположены в нижней части междоузлия. На территории нашей страны встречаются хвощ полевой, хвощ луговой, хвощ топяной, хвощ болотный, хвощ лесной и др. Видовое название указывает, что они растут на полях, на лугах, болотах и в лесу. Хвощ полевой — злостный сорняк, но считается лекарственным растением.

Плауны — многолетние вечнозеленые растения. Стебель ползучий, ветвистый, образует вертикальные побеги, густо покрытые листками, похожими на удлиненные заостренные чешуйки, которые оканчиваются спороносными колосками. Половое поколение, как и у других папоротникообразных, представлено маленькими заростками, развивающимися в почве. Может размножаться частями стебля. Само растение очень декоративно. Нуждается в охране, внесено в Красную книгу.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Просмотров: 1 297

kaz-ekzams.ru

Строение папоротника. Особенности строения папоротника

Папоротники представляют собой древнюю группу высших споровых растений, которые сыграли важнейшую роль в процессах образования каменного угля на планете. Это первые настоящие листостебельные организмы. Строение папоротника, особенности его жизненного цикла и распространения в природе будут рассмотрены в нашей статье.

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.

Жизненный цикл

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.

Спорофит

Бесполое поколение папоротника представляет собой зеленое листостебельное растение. Его мы и привыкли видеть в лесах. В таком виде папоротник (фото ниже демонстрирует спорофит) существует преобладающую часть своего жизненного цикла. На нижней стороне листьев растения располагаются спорангии - органы бесполого размножения. Они собраны в специализированные структуры - сорусы. В них находятся клетки бесполого размножения, которые называются спорами.

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.

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.

Значение папоротникообразных

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.

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.

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.

fb.ru

«Общая характеристика папоротников, их размножение и развитие. Значение современных папоротникообразных растений в природе и жизни человека».

Тема урока: «Общая характеристика папоротников, их размножение и развитие. Значение современных папоротникообразных растений в природе и жизни человека».

Цель урока: дать общую характеристику отдела папоротникообразные, продолжить знакомить учащихся с разнообразием растительного мира и особенностями строения высших споровых растений.

Задачи:

Образовательная:

- изучить особенности строения, размножения и многообразия папоротниковидных;

Воспитательная:

- формировать познавательный интерес к изучаемому предмету, научное мировоззрение учащихся;

Развивающие:

- развивать навыки работы с разными видами информации;

- продолжить работу над развитием навыков анализировать и сравнивать различные группы растений.

Оборудование: компьютер с мультимедийным проектором, презентация, таблица “Папоротники”, гербарии.

Тип урока: Комбинированный урок

Методы обучения: беседа, словесные, объяснительно-иллюстративные, практический метод, частично-поисковый на основе использования ИКТ.

Формы организации УД: фронтальная, групповая (парная), индивидуальная.

Ход урока

1. Организационный момент

Здравствуйте ребята!

2. Актуализация знаний

На прошлом уроке мы с вами изучили разнообразие мхов. Дали общую характеристику зеленых мхов как высших споровых растений, а также изучили размножение и развитие мхов. Давайте вспомним изученный нами материал.

1. Как называется раздел ботаники изучающий моховидные? (бриология)

2. Сколько в мире насчитывается мохообразных? (22-27 тыс.видов)

3. Функцию корней у мхов выполняют? (ризоиды)

4. Что такое ризоиды? (это тонкие нитевидные выросты наружной оболочки)

5. На какие 2 вида по наличию листа и стебля делятся моховидные? (листостебельные, нелистостебельные)

6. К зеленым мхам относится? (кукушкин лен)

7. К торфяным мхам относится? (сфагнум)

8. Какой мох является двудомным растением? (зеленый мох)

9. Каким путем размножаются мхи? Охарактеризуйте их. (половым и бесполым)

10. Как птицы используют мхи? (в качестве гнездового материала)

11. Где произрастает больше всего сфагнума и кукушкина льна? (на заболоченных лесных участках, на участках с избыточным увлажнением)

12. Возможно ли оплодотворение у моховидных вне воды? (нет)

3. Изучение нового материала

Записываем тему урока в тетрадь «Общая характеристика папоротников, их размножение и развитие. Значение современных папоротникообразных растений в природе и жизни человека»

К папоротникообразным относят 3 отдела растений. Это папоротники, хвощи и плауны. Все споровые имеют единого предка, а именно первых наземных растений – псилофитов. Сегодня мы с вами более подробно познакомимся с папоротниками. По сравнению с мхами эти растения более совершенны. Одно из главных отличий от мхов это сосуды, это первые растения у которых появилась проводящая система. Мхи не имели ни проводящих тканей, ни корней, только ризоиды, стебли и листья. У папоротников впервые формируются корни или корневища. Древние папоротники были гигантскими деревьями, которым корни были просто необходимы. Для чего?

Древовидные папоротники и сегодня растут в Австралии и Новой Зеландии. Это так называемые реликтовые леса (древние случайно выжившие). Папоротникообразные, растущие в Казахстане, являются многолетними травами.

Папоротник всегда привлекал к себе интерес и даже вызывали у людей некоторую опаску. Он считался особым, таинственным и затаённым растением, не похожим на все остальные. Он вечно что-то скрывал, рос в полутёмных, сырых, страшноватых местах и, видимо, хранил в себе какое-то тайное знание.

Большинство из них имеет сильно рассеченные листья, часто очень крупных размеров. Но встречаются папоротники и с цельными листьями. Корни у папоротников придаточные, они развиваются из стебля и оснований листьев. Стебли папоротников разнообразны по своему строению.

Прямостоячий стебель древовидных папоротников, несущий на верхушке крону листьев, называют стволом. Ползучий или вьющийся стебель называют корневищем. Корневище может быть довольно длинным (у вьющихся форм) или, наоборот, очень коротким и клубневидным.

(На столах гербарий, ученики рассматривают и находят коричневые бугорки)

Многие из вас, вероятно, видели красивые перистые листья папоротника, но никто никогда не видел его цветков.

- А как же цветет папоротник?

Физ.минутка

У русского народа есть замечательный праздник – День Ивана Купалы.

В этот день принято водить хороводы, прыгать через костер и искать волшебный цветок папоротника. На Ивана Купалу девушки плетут венки, втыкают в них свечи, пускают по воде и гадают. Если венок не утонет, а поплывет – значит ждет скорое замужество. Самой счастливой станет та, чей венок дольше продержится на воде, а у кого дольше всех прогорит свеча – тот проживет самую долгую жизнь.Согласно легенде о папоротнике в полночь перед Ивановым днем папоротник на несколько мгновений зацветает ярко-огненным цветком с волшебными свойствами. Кто отыщет расцветший папоротник и сумеет овладеть им, найдет клад скрытый в земле. По легенде около полуночи из листьев папоротника внезапно появляется почка, которая, поднимаясь все выше и выше, то заколышется, то остановится - и вдруг зашатается, перевернется и запрыгает. Ровно в полночь созревшая почка разрывается с треском, и взорам представляется ярко-огненный цветок, столь яркий, что на него невозможно смотреть; невидимая рука срывает его, а человеку никогда почти не удается сделать это. - Почему? (Папоротник не цветет)

Папоротники высшие споровые растения. Одним из распространенных представителей является щитовник. Он растет во влажных тенистых местах, под пологом леса и по сырым оврагам. Имеет хорошо развитые корневища. Вниз от корневищ отходят придаточные корни, вверх - листья. Листья крупные. Их называют вайями. Весной листья свернуты и имеют улиткообразную форму. Затем они разворачиваются – распрямляются.

Листья выполняют 2 функции:

1. В процессе фотосинтеза они образуют органические вещества

2. Образуют споры и участвуют в размножении

Размножение папоротниковидных

Вегетативное Бесполое Половое

(корневищем, почками) (спорами) (обр. муж и жен гаметы)

Жизненный цикл папоротникообразных

взрослое растение спорангии со спорами проросшая спора

зародыш оплодотворение заросток с гаметами

Значение папоротниковидных в природе и жизни людей.

Их выращивают в оранжереях в качестве декоративных растений и часто используют для озеленения. Щитовник мужской, папоротник – орляк, папоротник – страусник являются лекарственным растением. Используются как ранозаживляющее средство, при ожогах, обморожениях и других повреждениях кожи. Однако не стоит забывать о том, что эти растения являются ядовитыми и его применение внутрь возможно только под наблюдением доктора и очень осторожно.

Ископаемые древовидные папоротники вместе с другими споровыми растениями сыграли огромную роль в образовании залежей каменного угля. На Земле 300 млн. лет назад климат был влажным и теплым. Леса из папоротниковидных были заболочены или залиты водой. Погибая, высокие деревья падали прямо в воду, покрывались илом и песком. Под давлением воды они уплотнялись. В рузельтате за миллионы лет такое уплотнение превратило их в каменный уголь.

Каменный уголь – топливо, дающее много тепла. Является сырьем для химической промышленности. Из него вырабатывают пластмассы, асфальт, мыло, смолы и др.  Охрана папоротников.Многие виды папоротников занесены в Красную книгу, например такие как папоротник- орляк, папоротник - страусник. В Красную книгу Казахстана занесен щитовник мынжилкенский.

4. Закрепление

1. Папоротники произошли от потомков псилофитов и представляют собой одну из древних групп высших растений. В настоящее время отдел Папоротниковидные насчитывает более 10 тыс видов. В жизненном цикле чередуются бесполое (спорофит) и половое (гаметофит) поколения. Употребляют в пищу. Применяют в медицине, для изготовления лекарств. Выращивают в домах, как декоративное растение. Образуют залежи каменного угля.

2. Соотнесите изображения папоротников с их названиями.

3. В чем проявляется усложнение папоротников по сравнению с мхами? Приведите не менее трех признаков.

- У папоротников появились корни.

- У папоротников, в отличие от мхов, сформировалась развитая проводящая ткань.

- В цикле развития папоротников бесполое поколение (спорофит) преобладает над половым (гаметофитом), который представлен заростком.

4) Найдите ошибки в приведенном тексте. Укажите номера предложений, в которых они допущены, объясните их.

Папоротники – древние споровые растения. +

Из споры у них развивается заросток. +

Заросток папоротников не содержит хлорофилла. -

Он питается за счет питательных веществ, запасенных в споре.+

Папоротники цветут один раз в году. –

Папоротники растут только в тропических лесах. -

Они закрепляются в почве только корневищами.+

В жизненном цикле папоротников преобладает спорофит –бесполое оплодотворение.+

Гаметы у папоротников образуются в сорусах со спорами.-

Для оплодотворения папоротников необходима вода.+

После оплодотворения из зиготы вырастает молодой гаметофит – заросток.+

После отмирания заростка развивается новое листостебельное растение. +

5. Кроссворд.

1.Вымершие растения от которых произошли современные папоротники (псилофиты)

2.Лист папоротника (вайя)

3.Клетки с помощью которых осуществляется бесполое размножение (спора)

4.Скопление спор на нижней стороне листа (сорус)

5.Гаметофит папоротника (заросток)

6.Образуется в результате оплодотворения яйцеклетки (зигота)

7.Название папоротника занесенного в Красную книгу (страусник)

8.Видоизмененный подземный побег (корневище)

9.Современный древовидный папоротник (циатея)

10. Органы прикрепления (корни)

5. Рефлексия

1. Урок полезен, все понятно.

2. Лишь кое-что чуть-чуть неясно.

3. Еще придется потрудиться.

4. Да, трудно все-таки учиться!

6. Домашнее задание

§ 38 читать.

Творческое задание:

Зеленый лист: Подготовить сообщение о папоротниках занесенных в Красную книгу.

Желтый лист: Найти 5 загадок про папоротник.

Красный лист: Составить синквейн на тему «Папоротник»

infourok.ru

Папоротникообразные - это... Что такое Папоротникообразные?

?

Иллюстрация из книги Ernst Haeckel's, Kunstformen der Natur. 1904 г.

Polypodiophyta

Мараттиевые (Marattiopsida) Осмундовые (Osmundopsida) Папоротниковые (Polypodiopsida)

Лист папоротника

Па́поротники, или папоротникови́дные расте́ния (лат. Polypodióphyta) — отдел сосудистых растений, в который входят как современные папоротники, так и одни из древнейших высших растений, появившихся около 400 млн лет назад в девонском периоде палеозойской эры.

Современные папоротники — одни из немногих древнейших растений, сохранивших значительное разнообразие, сопоставимое с тем, что было в прошлом. Папоротники сильно различаются по размерам, жизненным формам, жизненным циклам, особенностям строения и другим особенностям. Существует около 300 родов и более 10 000 видов папоротников[1]. Папоротники встречаются в лесах — в нижнем и верхнем ярусах, на ветвях и стволах крупных деревьев — как эпифиты, в расселинах скал, на болотах, в реках и озёрах, на стенах городских домов, на сельскохозяйственных землях как сорняки, по обочинам дорог. Папоротники — вездесущи, хотя и не всегда привлекают внимание. Но самое их большое разнообразие — там, где тепло и сыро: тропики и субтропики.

У папоротников ещё нет настоящих листьев. Но они сделали в их направлении первые шаги. То, что у папоротника напоминает лист — вовсе не лист, а по своей природе — целая система ветвей, да ещё расположенных в одной плоскости. Так это и назвается — плосковетка, или вайя, или, ещё одно название, — предпобег. Несмотря на отсутствие листа, у папоротников есть листовая пластинка. Этот парадокс объясняется просто: их плосковетки, предпобеги претерпели уплощение, в результате которого появилась пластинка будущего листа — почти не отличимая от такой же пластинки настоящего листа. Но папоротники эволюционно не успели ещё разделить свои вайи на стебель и лист. Глядя на вайю, трудно понять, где заканчивается «стебель», на каком уровне ветвления, и где начинается «лист». Но листовая пластинка — уже есть. Не появились лишь те контуры, в пределах которых листовые пластинки объединились так, что их можно было бы назвать листом. Первыми растениями, сделавшими этот шаг, являются голосеменные.[2][3]

Папоротники размножаются спорами и вегетативно (вайями, корневищами, почками, афлебиями и так далее). Кроме этого, для папоротников характерно и половое размножение как часть их жизненного цикла.

Морфология

Среди папоротников встречаются как травянистые, так и древесные формы жизни.

Тело папоротника состоит из листовых пластинок, черешка, видоизменённого побега и корней (вегетативного и придаточного).

Жизненный цикл

В жизненном цикле папоротника чередуется бесполое и половое поколение – спорофит и гаметофит. Преобладает фаза спорофита.

Филогенез

Классификация

Для классификации папоротников в разное время были предложены многочисленные схемы, и они зачастую плохо согласовывались друг с другом. Современные исследования поддерживают более ранние идеи, основанные на морфологических данных. В то же время, в 2006 году Аланом Смитом (англ. Alan R. Smith), ботаником-исследователем Калифорнийского университета в Беркли, и другими[4] была предложена новая классификация, основанная, в дополнение к морфологическим данным, на недавних молекулярных систематических исследованиях. Эта схема делит папоротники на четыре класса:

• Psilotopsida
• Equisetopsida
• Marattiopsida
• Polypodiopsida

Последняя группа включает большинство растений, известных нам как папоротники.

Полная схема классификации, предложенная Смитом и другими в 2006 году, с учётом исправлений в части Cyatheaceae, предложенных в 2007 году группой Петры Корелл (англ. Petra Korall) и других[5].

• Psilotopsida
  • Psilotales
  • Ophioglossales
    • Ophioglossaceae
      • Botrychium — Гроздовник (включая Sceptridium, Botrypus, Japanobotrychium)
      • Helminthostachys
      • Mankyua
      • Ophioglossum — Ужовник (включая Cheiroglossa, Ophioderma)
• Equisetopsida
• Marattiopsida
  • Marattiales
    • Marattiaceae
      • Angiopteris (включая Archangiopteris)
      • Christensenia
      • Danaea
      • Marattia
• Polypodiopsida [= Filicopsida]
  • Osmundales
    • Osmundaceae — Чистоустовые
      • Leptopteris
      • Osmunda — Чистоуст
      • Todea
  • Hymenophyllales
    • Hymenophyllaceae — Гименофилловые
      • Hymenophyllum (включая Cardiomanes, Hymenoglossum, Rosenstockia, Serpyllopsis)
      • Abrodictyum
      • Callistopteris
      • Cephalomanes
      • Crepidomanes
      • Didymoglossum
      • Polyphlebium
      • Trichomanes sensu stricto
      • Vandenboschia
  • Gleicheniales
    • Gleicheniaceae
      • Dicranopteris
      • Diplopterygium
      • Gleichenella
      • Gleichenia
      • Sticherus
      • Stromatopteris
    • Dipteridaceae
    • Matoniaceae
  • Schizaeales
    • Lygodiaceae
    • Schizaeaceae
    • Anemiaceae
  • Salviniales
    • Marsileaceae — Марсилиевые
      • Marsilea — Марсилия
      • Pilularia — Пилюльница
      • Regnellidium
    • Salviniaceae — Сальвиниевые
      • Salvinia — Сальвиния
      • Azolla
  • Cyatheales
    • Thyrsopteridaceae
    • Loxomataceae
    • Culcitaceae
    • Plagiogyriaceae — Плагиогириевые
      • Plagiogyria — Плагиогирия
    • Cibotiaceae
    • Cyatheaceae
      • Alsophila (включая Gymnosphaera, Nephelea)
      • Cyathea (включая Hymenophyllopsis, Cnemidaria, Hemitelia, Trichipteris)
      • Sphaeropteris (включая Schizocaena, Fourniera).
    • Dicksoniaceae
      • Calochlaena
      • Dicksonia
      • Lophosoria
    • Metaxyaceae
  • Polypodiales
    • Lindsaeaceae
      • Cystodium
      • Lindsaea
      • Lonchitis
      • Odontosoria
      • Ormoloma
      • Sphenomeris
      • Tapeinidium
      • Xyropteris
    • Saccolomataceae
    • Dennstaedtiaceae — Деннштедтиевые
      • Blotiella
      • Coptidipteris — Котпидиптерис
      • Dennstaedtia — Деннштедтия (включая Costaricia)
      • Histiopteris
      • Hypolepis
      • Leptolepia
      • Microlepia
      • Monachosorum
      • Oenotrichia sensu stricto
      • Paesia
      • Pteridium — Орляк
    • Pteridaceae — 50 родов, среди них:
      • Acrostichum
      • Actiniopteris
      • Adiantopsis
      • Adiantum — Адиантум
      • Aleuritopteris — Алевритоптерис
      • Ananthacorus
      • Anetium
      • Anogramma
      • Antrophyum
      • Argyrochosma
      • Aspidotis
      • Astrolepis
      • Austrogramme
      • Bommeria
      • Cassebeera
      • Ceratopteris
      • Cerosora
      • Cheilanthes — Краекучник
      • Cheiloplecton
      • Coniogramme — Кониограмма
      • Cosentinia
      • Cryptogramma — Скрытокучница
      • Doryopteris
      • Eriosorus
      • Haplopteris
      • Hecistopteris
      • Hemionitis — Гемионитис
      • Holcochlaena
      • Jamesonia
      • Llavea
      • Mildella
      • Monogramma
      • Nephopteris
      • Neurocallis
      • Notholaena — Ложнопокровница
      • Ochropteris
      • Onychium
      • Paraceterach
      • Parahemionitis
      • Pellaea
      • Pentagramma
      • Pityrogramma
      • Platyloma
      • Platyzoma
      • Polytaenium
      • Pteris (включая Fropteris, Anopteris)
      • Pterozonium
      • Radiovittaria
      • Rheopteris
      • Scoliosorus
      • Syngramma
      • Taenitis
      • Trachypteris
      • Vittaria
    • Aspleniaceae — Костенцовые
      • Asplenium — Костенец (включая Camptosorus — Кривокучник, Loxoscaphe, Diellia, Pleurosorus, Phyllitis — Листовик, Ceterach — Скребница, Thamnopteris и другие, а также, возможно, включая Antigramma, Holodictyum, Schoffneria, Sinephropteris)
      • Hymenasplenium
    • Woodsiaceae — Вудсиевые
      • Athyrium — Кочедыжник
      • Diplazium — Диплазиум (включая Callipteris, Monomelangium)
      • Acystopteris
      • Cheilanthopsis
      • Cornopteris — Корноптерис
      • Cystopteris — Пузырник
      • Deparia (включая Lunathyrium — Лунокучник, Dryoathyrium, Athyriopsis — Кочедыжничек, Dictyodroma)
      • Diplaziopsis
      • Gymnocarpium — Голокучник (включая Currania)
      • Hemidictyum
      • Homalosorus
      • Protowoodsia — Протовудсия
      • Pseudocystopteris — Ложнопузырник
      • Rhachidosorus
      • Woodsia — Вудсия (включая Hymenocystis — Гименоцистис)
    • Thelypteridaceae — Телиптерисовые
      • Cyclosorus (включая Ampelopteris, Amphineuron, Chingia, Christella, Cyclogramma, Cyclosorus sensu stricto, Glaphyropteridopsis, Goniopteris, Meniscium, Menisorus, Mesophlebion, Pelazoneuron, Plesioneuron, Pneumatopteris, Pronephrium, Pseudocyclosorus, Sphaerostephanos, Stegnogramma, Steiropteris, Trigonospora)
      • Macrothelypteris
      • Phegopteris — Фегоптерис
      • Pseudophegopteris
      • Thelypteris — Телиптерис (включая Amauropelta, Coryphopteris, Metathelypteris, Oreopteris — Горнопапоротник, Parathelypteris — Парателиптерис).
    • Blechnaceae
      • Blechnum sensu lato — Дербянка
      • Brainea
      • Doodia
      • Pteridoblechnum
      • Sadleria
      • Salpichlaena
      • Steenisioblechnum
      • Stenochlaena
      • Woodwardia (включая Anchistea, Chieniopteris, Lorinseria).
    • Onocleaceae — Оноклеевые
      • Matteuccia — Страусник
      • Onoclea — Оноклея
      • Onocleopsis
      • Pentarhizidium
    • Dryopteridaceae — Щитовниковые
      • Ctenitis
      • Dryopteris — Щитовник (включая Nothoperanema)
      • Elaphoglossum (включая Microstaphyla, Peltapteris)
      • Polystichum — Многорядник (включая Papuapteris, Plecosorus)
      • Acrophorus
      • Acrorumohra
      • Adenoderris
      • Arachniodes — Арахноидес
      • Ataxipteris
      • Bolbitis (включая Egenolfia)
      • Coveniella
      • Cyclodium
      • Cyrtogonellum
      • Cyrtomidictyum
      • Cyrtomium
      • Didymochlaena
      • Dryopolystichum
      • Dryopsis
      • Hypodematium
      • Lastreopsis
      • Leucostegia
      • Lithostegia
      • Lomagramma
      • Maxonia
      • Megalastrum
      • Oenotrichia p.p.
      • Olfersia
      • Peranema
      • Phanerophlebia
      • Polybotrya
      • Polystichopsis
      • Revwattsia
      • Rumohra
      • Stenolepia
      • Stigmatopteris
      • Teratophyllum
    • Lomariopsidaceae
      • Cyclopeltis
      • Lomariopsis
      • Nephrolepis
      • Thysanosoria
    • Tectariaceae
      • Tectaria sensu lato (включая Amphiblestra, Camptodium, Chlamydogramme, Cionidium, Ctenitopsis, Dictyoxiphium, Fadyenia, Hemigramma, Pleuroderris, Pseudotectaria, Quercifilix и, возможно, некоторые другие из родов, перечисленных ниже)
      • Aenigmopteris
      • Arthropteris
      • Heterogonium
      • Hypoderris
      • Pleocnemia
      • Psammiosorus
      • Psomiocarpa
      • Pteridrys
      • Triplophyllum
    • Oleandraceae
    • Davalliaceae
      • Araiostegia
      • Davallia (включая Humata, Parasorus, Scyphularia)
      • Davallodes
      • Pachypleuria
    • Polypodiaceae — Многоножковые
      • Acrosorus
      • Adenophorus
      • Aglaomorpha (включая Photinopteris, Merinthosorus, Pseudodrynaria, Holostachyum)
      • Arthromeris
      • Belvisia
      • Calymmodon
      • Campyloneurum
      • Ceradenia
      • Christiopteris
      • Chrysogrammitis
      • Cochlidium
      • Colysis
      • Ctenopteris
      • Dicranoglossum
      • Dictymia
      • Drynaria
      • Enterosora
      • Goniophlebium sensu lato
      • Grammitis
      • Lecanopteris
      • Lellingeria
      • Lemmaphyllum
      • Lepisorus — Чешуекучник (включая Platygyria)
      • Leptochilus
      • Loxogramme (включая Anarthropteris)
      • Melpomene
      • Microgramma (включая Drymoglossum)
      • Micropolypodium
      • Scleroglossum
      • Selliguea (включая Crypsinus, Polypodiopteris)
      • Serpocaulon
      • Synammia
      • Terpsichore
      • Zygophlebia
      • Caobangia
      • Drymotaenium
      • Gymnogrammitis
      • Kontumia
      • Luisma
      • Pleurosoriopsis — Бококучник
      • Podosorus
      • Polypodium — Многоножка
      • Microsorum

Хозяйственное значение

Экономическое значение папоротников не так велико по сравнению с семенными растениями.

Пищевое применение имеют такие виды как Орляк обыкновенный (Pteridium aquilinum), Страусник обыкновенный (Matteuccia struthiopteris), Осмунда коричная (Osmunda cinnamomea) и другие.

Некоторые виды — ядовиты. Наиболее токсичными из произрастающих в России папоротников являются представители рода Щитовник (Dryopteris), корневища которого содержат производные флороглюцина[6]. Экстракты из щитовника обладают антигельминтным действием и используются в медицине. Ядовитыми являются и некоторые представители родов Кочедыжник (Athyrium) и Страусник (Matteuccia).

Некоторые папоротники (Нефролепис, Костенец, Птерис и другие) с XIX века используются как комнатные растения[7].

Вайи некоторых щитовников (например, Dryopteris intermedia) широко используются как зелёный компонент флористических композиций. Орхидеи часто выращивают в особом «торфе» из густо переплетённых тонких корней чистоуста.

Стволы древовидных папоротников служат в тропиках строительным материалом, а на Гавайях их крахмалистую сердцевину используют в пищу.

Папоротник в мифологии

В славянской мифологии цветок папоротника наделялся магическими свойствами, хотя папоротники не цветут.

В латвийской мифологии в Янову ночь влюблённые ищут этот мифический цветок папоротника, веря, что он принесёт их паре вечное счастье.

Галерея

Литература

Примечания

1. ↑ Pteridophyta (Отдел Папоротникообразные): Общие сведения
2. ↑ Хохряков А. П. Эволюция биоморф растений. — М.: Наука, 1981. — 168 с.
3. ↑ Степанов Н. В. Высшие споровые растения: Учеб. пособие. — Красноярск: Краснояр. гос. ун-т, 2003. — 180 с. — ISBN 5-7638-0425-2
4. ↑ Smith, A. R., K. M. Pryer, E. Schuettpelz, P. Korall, H. Schneider & P. G. Wolf. 2006. A classification for extant ferns. Taxon 55(3):705-731.[1]
5. ↑ Korall, P., D.S. Conant, J.S. Metzgar, H. Schneider, K.M. Pryer. 2007. A molecular phylogeny of scaly tree ferns (Cyatheaceae). American Journal of Botany 94: 873—886. ([2])
6. ↑ Ядовитые растения. Папоротники (Pteridopsida)
7. ↑ Комнатные папоротники

См. также

Ссылки

Wikimedia Foundation. 2010.

dic.academic.ru

Отдел папоротникообразные, или полиподиофиты

Известно около 10 000 видов современных, а также ископаемых травянистых и деревянистых растений отдела папоротникообразные, или полиподиофиты. Они широко распространены. В умеренной полосе папоротники предпочитают холодные, влажные, заболоченные места обитания. Особенно много папоротников в тропических лесах; некоторые из них достигают огромных размеров и внешне напоминают пальмы своим вертикальным одревесневшим неразветвленным стеблем, несущим на верхушке пучок сложных листьев, получивших название вайи.

Некоторые тропические древовидные папоротники достигают в высоту 16 м и имеют листья длиной до 4 м. Корни папоротников придаточные. Это значит, что первичный корень не получает дальнейшего развития и вместоо него развиваются корни из стебля, а иногда — из оснований листьев. Часто на корнях образуются выводковые почки, при помощи которых происходит вегетативное размножение растений.

Стебли папоротника разнообразны как по внешнему, так и по внутреннему строению. Ползучие или вьющиеся стебли называют корневищем. Оно может быть длинным (у вьющихся форм) и коротким или клубневидным. От корневища вертикально вверх отходят листья, для которых характерно также большое разнообразие. У большинства видов они растут верхушкой. Листья папоротника совмещают две функции: фотосинтеза и спороношения. Размножаются папоротники спорами. Имеют правильное чередование поколений — бесполого и полового.

Бесполое (споровое) поколение представляет собой листостебельноен растение, образующее споры в специальных органах — спорангиях. Спорангии расположены у папоротника на нижней стороне листа и собраны в сорусы (от греч. «сорус» кучка).

Споры, попав в благоприятные условия, прорастают, образуя маленькое растеньице — заросток. Заросток это половое поколение в жизненном цикле папоротника — гаметофит. На заростке образуются мужские и женские половые органы — антеридии и архегонии , в которых развиваются сперматозоиды и яйцеклетки. После их слияния происходит оплодотворение, образуется зигота. Из образовавшейся зиготы развивается зародыш нового растения.

Несмотря на то, что одно растение папоротника может образовывать от нескольких десятков миллионов до миллиардов спор, не все они прорастают. Им необходимы благоприятные условия: наличие водной среды, затененность.

Наши предки не знали, что папоротники размножаются спорами и никогда не цветут, потому верили, что цветок у папоротника должен быть. Поскольку цветка папоротника никто никогда не видел, то и возникла легенда о таинственном цветении папоротника. Существует поверье, что папоротник цветет очень короткое время, только один миг в ночь на Ивана Купала (с 6 на 7 июля). Цветение папоротника охраняется от людей нечистыми силами, а потому увидеть или добыть цветок очень трудно. Но тот, кто его отыщет, сможет понять язык любого создания, сможет видеть, где спрятаны в земле сокровища, и находить их.

Наиболее распространенные в нашей стране папоротники — щитовник мужской, кочедыжник женский, орляк обыкновенный, адиантум, пузырник и другие. Все это наземные, многолетние, травянистые растения, растущие во влажных тенистых лесах, на лесных опушках, на болотистых лугах, в трещинах скал и других местах, где есть необходимые условия для их жизни.

Современные папоротники — это остатки широко распространенной группы в каменноугольный период палеозойской эры (около 300 млн. лет назад). Ископаемые папоротники — очень большие древовидные растения, которые под наслоением горных пород дали запасы каменного угля.

Каменный уголь имеет очень важное значение в практической деятельности человека. Он является важным источником энергии, используемой человеком для получения электричества, тепла, без которых человек не может существовать. Современные папоротники человек использует чаще всего как лекарственные или декоративные растения.

shkolo.ru

Папоротникообразные | Kid-mama

Папоротники

Когда-то леса из древовидных папоротников  покрывали все континенты, включая Антарктиду.  Сейчас древовидные папоротники встречаются только в тропиках Америки, Азии и Австралии.

Древовидный папоротник

В наши дни  насчитывается около 10000 видов папоротников. Большинство из них — многолетние травы. Они имеют корневище, от которого отходят придаточные корни, стебель и листья. Кроме  основной и фотосинтетической, у них уже имеются покровные, проводящие и механические ткани. У некоторых видов есть камбий — образовательная ткань, с помощью которой стебель растет в толщину.

Проводящие ткани — флоэма (луб) и ксилема (древесина)- образуют у папоротникообразных стелу — проводящий цилиндр, расположенный в центре стебля и корневища. По стеле происходит транспорт воды и питательных веществ, вниз, по лубу — органических веществ, вверх, по древесине — воды с минеральными солями.

Жизненный цикл папоротникообразных

У всех папоротникообразных — папоротников, хвощей и плаунов — похожий жизненный цикл.

Они размножаются  половым и бесполым путем. Для них, как и для моховидных, характерно чередование полового и бесполого поколений, но, в отличие от мхов, преобладает у папоротникообразных бесполое поколение — спорофит. Именно спорофит образует многолетние корневищные травы.

На листьях папоротника образуются специальные органы — спорангии со спорами:

Спорангии папоротника

В спорангиях развиваются тысячи мелких спор, которые разносятся ветром и при благоприятных условиях прорастают, образуя гаплоидный гаметофит — заросток.  Заросток — это половое поколение папоротника,  он имеет вид небольшой (до нескольких сантиметров)  сердцевидной пластинки, имеет  ризоиды для прикрепления к почве, и не разделяется на органы.

Заросток

Ризоиды у заростка

На заростке образуются мужские и женские половые органы — антеридии и архегонии.  В антеридиях образуются мужские половые клетки — сперматозоиды, а в архегониях — женские, яйцеклетки.  После дождя или обильной росы сперматозоиды подплывают к архегониям и оплодотворяют яйцеклетку. Несмотря на то, что папоротники живут на суше, оплодотворение у них возможно только в воде.

При слиянии сперматозоида и яйцеклетки образуется зигота, из которой вырастает новый спорофит.

Молодой спорофит, выросший из заростка

У папоротников существует еще один способ размножения — вегетативный, с помощью деления корневища на части.

Плауны

Плауны — самые древние среди папоротникообразных. В наши дни — это многолетние травянистые растения с  длинными ползучими стеблями, густо усаженными жесткими листьями. Вниз от стебля отходят корни, а вверх — веточки со спороносными колосками. В этих колосках образуются  гаплоидные споры, из которых вырастают очень мелкие, 2-3 мм, бесцветные заростки с ризоидами. Они живут под землей от 3 до 15 лет, образуя симбиоз с грибами, и лишь после этого на них образуются антеридии и архегонии. После оплодотворения из зиготы так же, как у папоротников, вырастает новый спорофит.

Хвощи

Когда — то в древности хвощи представляли собой огромные деревья  высотой до 10-20 м с мощными стволами. В настоящее время хвощи —  многолетние травы, они растут в сырых лесах, на влажных лугах и болотах, особенно на кислых почвах.

У хвощей имеется многолетнее зимующее корневище с придаточными корнями, от которого каждый год отрастают надземные, похожие на маленькие елочки, побеги с мутовчатым расположением листьев.

Стебли хвощей жесткие и содержат кремнезем, их даже используют для шлифовки дерева и металла. Ранней весной у хвоща полевого от корневища вверх отрастает спороносный стебель — стрелка — толстый, розоватого цвета. Он состоит из узлов и междоузлий, и полый внутри. В узлах расположены сросшиеся, лишенные хлорофилла, редуцированные листья, они прикрывают зоны роста, богатые сахаром. На Руси эти стрелки употребляли в пищу.

Хвощ полевой

После того, как  созревают и высыпаются споры, стебель отмирает, и на смену ему отрастают зеленые облиственные побеги.

Хвощ полевой

Из спор вырастают мелкие заростки с архегониями и антеридиями, оплодотворение происходит в воде, после чего из них вырастают новые спорофитные  особи .

kid-mama.ru

Смотрите также

• 
  Растения кипра
• Генетика растений
• 
  Мандарин растение
• 
  Растение базилик
• 
  Базилик растение
• 
  Растение помидор
• 
  Помидор растение
• 
  Кустарниковые растения
• 
  Ромашка растение
• 
  Зарядье растения
• 
  Функции растений