Отдел папоротникообразные

Современные виды

Эти растения согласно биологической классификации образуют один класс Polypodióphyta, в котором представлено 300 родов и 8 подклассов, из которых 3 больше не растут на Земле. Разнообразные виды папоротников, которые можно сегодня встретить, включают в себя более 1 тыс растений. Наиболее распространенными считаются:

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

В определенном смысле семейство Папоротниковых и сегодня сохраняет то многообразие видов, которое присутствовало в палеозойской эре. Современные культуры стали меньше в размерах, сумев приспособиться и широко распространиться и после глобального изменения климата Земли в эпоху цветущей флоры.

Мараттиевые

Это виды растения, в описании которых перечислено 7 родов. Их представители растут в тропическом влажном климате. Они создают густые лиановые заросли.

В этой подгруппе выделяют три рода:

• Мараттия, включающий 60 видов растений, высота которых достигает 2 м.
• Ангиоптерис, представленный 100 видами, имеющими широкий и толстый стебель клубневидной формы, диаметр которого достигает 1 м. Листья этого растения вырастают до 5–6 м.
• Макроглоссум. Эндемики, растущие только на Суматре и Калимантане.

Род мараттиевых папоротникообразных

Обратите внимание! Мараттиевые культуры могут достигать в высоту до 5 м

Ужовниковые

Растения, большая часть которых вырастает высотой до 40 см, считаются одними из самых загадочных. Среди них есть представители, обитающие в тропиках, которые вырастают до 4 м высотой.

В этом виде представлено три рода:

• Ужовник.
• Гельминтостахис.
• Гроздовник.

Обратите внимание! Ужовники имеют необычные листья, которые в почке не закручены в форме улитки. Листочки, на которых растут споры, похожи на колоски

Род ужовниковых папоротникообразных

Настоящие папоротники

Самые распространенные разновидности, которые растут в разных уголках планеты в лесу. Среди них есть травянистые и древесные культуры:

• Многорожковые, которые любят тенистые и влажные нижние ярусы лесов.
• Пузырник ломкий, имеющий ядовитые листья. Он растет в горной местности.
• Страусник обыкновенный, обладающий противоглистными свойствами.
• Кочедыжник женский, активно использующийся в декоративном цветоводстве.
• Орляк обыкновенный, который используется в пищу.

Папоротник Орляк употребляют в пищу

Марсилиевые

Водный папоротник, обитающий в европейских и африканских водоемах. Одним из представителей этого вида является Азолла, которая внешне похож на ряску. Другой популярный вид – Сальвиния плавающая.

Азолла, которая популярна у аквариумистов

Кроме этого выделяют виды, названия которых зависят от места их произрастания:

• лесные;
• скальные;
• водяные;
• болотные.

Одни из них – лесные, болотные и водяные любят повышенный уровень влажности, другие – скалистые, хорошо растут в засушливых условиях.

Кроме этого есть большое количество домашних разновидностей, которые используются в комнатном и декоративном садоводстве:

• Адиантум.
• Асплениум.
• Нефролепис.
• Платицеритум.

Обратите внимание! При размножении этих окультуренных растений используются вегетативные способы размножения, хотя и у них есть свойственная всем папоротникообразным бесполая и половая форма существования

Адиантум, который можно встретить во многих домах

Болезни и вредители

Папоротник – это культура, которая крайне подвержена болезням и нападкам вредителей.

Болезни цветов делятся на несколько форм:

• Инфекционные;
• Бактериальные;
• Грибковые;
• Вирусные.

Инфекционные заболевания лечатся исключительно удалением и уничтожением пораженных участков растения.

Наиболее часто встречающимися болезнями папоротника являются:

• Антракноз. Симптоматика у данного заболевания такая: листья папоротника покрываются ржавыми пятнами. Меры борьбы с этой болезнью таковы: пораженные листья обрываются и уничтожаются, на растение применяется фунгицид, на короткое время сокращается полив растения.
• Корневая гниль. Болезнь проявляется пожелтением листьев. По прошествии некоторого времени листья засыхают, и растение гибнет. Так как растение заболевает из-за повышенной влажности грунта, чтобы избежать его, требуется уменьшить количество полива.
• Пятнистость листьев. Характерным признаком болезни считается появление мелких влажных коричневых пятен по всей поверхности листа. Со временем пятна увеличиваются в размерах и сливаются в одно большое. Лечение заключается в том, что пораженные листья удаляются и уничтожаются. После этого рекомендуется побрызгать растение фунгицидом и не поливать его около 5-ти дней.
• Гниль серая. Распознать болезнь можно по таким признакам: на всей поверхности растения появляется плесень серого цвета. Болезнь можно предупредить такими способами: папоротники не садятся близко друг к другу. Если папоротники растут в домашних условиях, помещение, в котором они находятся, проветривается раз в два дня. Во время полива растения рекомендуется следить за тем, чтобы вода не попадала на листья папоротника. Также при внесении удобрений в грунт следует следить за тем, чтобы в них не содержался в больших количествах азот. Азот влияет на растение таким образом, что верхние ткани растения смягчаются, понижается иммунитет, и цветок становится слишком восприимчив к инфекциям и вирусам. Как только была замечена начальная стадия заболевания, пораженные части следует удалить и уничтожить. В остальном придерживаться профилактики против этой болезни.

Среди вредителей, которые чаще всего нападают на папоротник, можно выделить таких:

• Белокрылка. Вредителя можно увидеть с внутренней стороны листа. Белые мухи небольшого размера. Для избавления папоротника от белокрылки рекомендуется встряхивать растение на свежем воздухе. Эта мера используется при незначительном поражении растения.
• Подуры. Молочного цвета насекомые, которые ползают в почве. Избавиться от вредителя не так сложно. Достаточно перестать переувлажнять землю и присыпать ее сухой землей или песком.
• Мучнистый червец. Распознать вредителя можно по белому ватному покрытию, которое образовывается на почве и корневой системе растения. Для того чтобы избавиться от вредителя, нужно очистить его от пораженной земли, тщательно прочистить корневую систему под сильным потоком воды.
• Нематоды. На листе начинают проявляться выделения, которые потом становятся коричневого цвета. Провоцируют гибель цветка черви, которые поражают корневую систему. Для того чтобы избавиться от червя, рекомендуется обновить корни растения, поменять землю и укоренить папоротник еще раз.
• Клещ паутинный. На слишком пересушенном воздухе с внутренней стороны листа появляются очень маленькие клещи, которые питаются соками данного растения. Помимо того, что они питаются папоротником, клещи еще плетут паутину. По этому признаку вредитель и распознается. Для того чтобы избавиться от клеща, растение нужно побрызгать разведенным скипидаром.
• Тля. Листья папоротника становятся липкими, начинают деформироваться и сохнуть. Тля может переносить различные заболевания. Это мелкие насекомые, которые появляются на внутренней части листа. Питаются они соком растения. От тли можно избавиться путем обрезки растения. Очень хорошо себя зарекомендовал раствор с чесноком. Брызгают листья и верхний слой почвы.
• Червец. Белый налет на растении, похожий на вату. Налет снимается салфетками, листья вытираются мыльным раствором. Можно обработать листья и спиртовым раствором. Чистку надо проводить через день, до тех пор, пока симптомы не исчезнут.

Растение нуждается в еженедельном осмотре. Только так можно вырастить здоровый папоротник. Ухаживать за ним не так сложно, следует только соблюдать регулярность полива и осматривать растение на предмет болезней и повреждений.

Комнатные растения

Десятки видов папоротников пригодны для домашнего выращивания. Они отличаются внешним видом и имеют некоторые особенности ухода, но в целом эти растения нуждаются в высокой влажности воздуха и не переносят прямых солнечных лучей. В квартире папоротник обыкновенный можно расположить практически в любой зоне, он комфортно чувствует себя на шкафах, полках. Растение может хорошо расти в помещении, где вообще нет окон — папоротнику подойдёт искусственное освещение. Обильный полив и частые опрыскивания обязательны в летний период, зимой увлажняют меньше.

  Выращивание, посадка и уход лимонника китайского

Домашние папоротники хорошо смотрится в сочетании с орхидеей, гибискусом, олеандром.

Виды и названия папоротников, которые используют для озеленения квартир:

• Нефролепис — самый простой и распространённый вид, устойчивый к сухости воздуха. Его часто можно встретить в офисах и жилых помещениях. Этот травянистый многолетник состоит из короткого корневища и розетки перистых листьев. Нефролепис имеет много разновидностей, из них можно выделить Бостонский папоротник с короткими и широкими вайями и Тедди младший с плотными волнистыми листками.
• Адиантум удивительно красив и изящен. Этот род включает около 200 видов, которые используют и для озеленения квартир, и в качестве садовой культуры. Одним из красивейших домашних папоротников является адиантум Венерин волос с перистыми нежными листиками на блестящих коричневато-чёрных черешках. Разновидность адиантум хвостатый является удачным примером ампельного растения.
• Даваллия — эпифитное растение с ползучим надземным корневищем, покрытым волосками, что придаёт ему сходство с мягкими пушистыми лапками. Над корневищем возвышаются на упругих стеблях рассечённые вайи ярко-зелёной окраски. В природной среде обитания растёт на деревьях и в расщелинах скал, а в домашних условиях хорош как ампельное растение.
• Платицериум, или Олений рог, обладает кожистыми листьями причудливой формы, напоминающими рога оленя. Хорошо смотрится в подвесных кашпо, наполненных корой, сфагнумом и грунтом. В отличие от многих других папоротников платицериумы светолюбивы.

Водные папоротники

В домашних условиях папоротник может использоваться не только как комнатное растение, но и как украшение аквариума. Для этого подходят гидрофиты — растения, прикреплённые к почве и погружённые нижней частью в воду. В качестве аквариумных чаще всего используют два вида представителей папоротниковых растений:

1. Индийский водяной папоротник — экземпляр с мелкорассечёнными светло-зелёными листьями высотой около полуметра. Разводят такие растения в тропических аквариумах с температурой воды выше 22 °C. Для них необходимо хорошее освещение, длительность светового дня должна быть не менее 12 часов.
2. Таиландский (крыловидный) — папоротник с ланцетными ярко-зелёными листьями требует повышенной температуры (+24 °C) и сильного освещения. Растёт медленно.

Кроме того, комнатные экземпляры дезинфицируют окружающее пространство, уничтожая вредные бактерии, а также способны фильтровать воздух, поглощая формальдегиды.

  Мшанка шиловидная: посадка и уход за ирландским мхом

Папоротники

Папоротники относятся к наиболее древним споровым растениям. Обитают в самых разнообразных экологических условиях: в заболоченных местах и водоемах, лесах тропического и умеренного климата. Наиболее известные представители – щитовник мужской, орляк, страусник. В жизненном цикле папоротников, хвощей, плаунов доминирует спорофит.

Расцвет папоротников произошел около 358 млн лет назад и длился примерно 65 млн лет, в честь папоротников назван период палеозойской эры – карбон, или каменноугольный период, который длился указанный промежуток времени. Именно папоротникам принадлежит активная роль в углеобразовании: в карбоне леса заселяли древовидные папоротники, достигавшие 40 и более метров в высоту.

Древесные формы папоротников сохранились до наших дней, однако большинство представителей – травянистые растения, у которых отсутствует камбий, а значит, нет и вторичной древесины.

Папоротники относятся к группе сосудистых растений, так как имеют жилки – сосудисто-волокнистые пучки, в отличие от мхов, которые не имеют жилок и не являются сосудистыми растениями. Механическая прочность обеспечивается отложением склеренхимы вокруг проводящих пучков (жилок).

В отличие от мхов, папоротники имеют проводящую ткань в стеблях и корнях, состоящую из ксилемы и флоэмы. Заметьте, я написал “корень” – у мхов не было и корней, вместо них были ризоиды, выполняющие аналогичную корням функцию. Корни папоротников, хвощей и плаунов всегда придаточные и растут от видоизмененного побега – корневища.

Строение

Рассмотрим строение папоротников на примере типичного представителя – щитовника мужского. Это широко распространенный папоротник, типичный для климата умеренных широт. Представляет собой многолетнее травянистое корневищное растение.

Образован пучком сильно расчлененных листьев, отходящих от корневища. Нарастают листья верхушкой, образуя завитки – “улитки”.

Отметьте, что лист папоротника называется вайя (от греч. baion – пальмовая ветвь). В отличие от настоящих листьев, вайя имеет недетерминированный верхушечный рост. Листья имеют черешок, прикрепляющийся к стеблю, который может продолжаться в рахис – главную ось сложного листа, соответствующую центральной жилке.

Жизненный цикл папоротниковидных

Листостебельное растение папоротника, изображенное выше – спорофит (2n). Спорофит доминирует в жизненном цикле папоротниковидных, в отличие от цикла мха, где спорофит, по сути, является придатком гаметофита (редуцирован). На нижней стороне вайи располагаются спорангии, собирающиеся в сорусы – группы близкорасположенных спорангиев. На спорофите (2n) в спорангии после мейоза образуются споры (n).

В 2012 году группа ученых под руководством Ксавьера Нобли из Университета Ниццы выяснили, что спорангий имеет специальный механизм “катапульты”, споры из него вылетают со скоростью около 10 м/с.

Гаплоидные споры (n) прорастают в заросток (n), небольшую пластинку (несколько мм) сердцевидной формы. Заросток зеленого цвета, способен фотосинтезировать и прикрепляется к почве ризоидами. На нем образуются мужские и женские половые органы – соответственно антеридии и архегонии. Сперматозоид (n), образовавшийся в антеридии, благодаря воде (во время дождя) попадает в архегоний, где сливается с яйцеклеткой (n) и образуется зигота (2n).

Из зиготы развивается зародыш, который проникает в ткани архегонии с помощью особого приспособления – гаустории (от лат. haustor – черпающий, пьющий). Гаустория представляет собой ножку, внедряющуюся в ткани заростка и поглощающую из него питательные вещества. Начинается бурный рост зародыша, образуется побег, а затем взрослое растение – спорофит (2n). Цикл замыкается.

Значение папоротников

Папоротники являются главным компонентом многих лесных сообществ, звеном в цепи питания – продуцентами (производителями органических веществ). Человек использует папоротник в декоративных целях. Молодые побеги некоторых папоротников съедобны и употребляются в пищу: побеги орляка, листья страусника обыкновенного.

Щитовник мужской имеет медицинское значение: из его корневищ изготавливают противогельминтный препарат.

Беллевич Юрий Сергеевич 2018-2020

Данная статья написана Беллевичем Юрием Сергеевичем и является его интеллектуальной собственностью. Копирование, распространение (в том числе путем копирования на другие сайты и ресурсы в Интернете) или любое иное использование информации и объектов без предварительного согласия правообладателя преследуется по закону. Для получения материалов статьи и разрешения их использования, обратитесь, пожалуйста, к Беллевичу Юрию.

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.

Особенности питания растения

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.

Ровесники динозавров

Отдел папоротниковидные является очень древним, он вместе с остальными растениями составлял растительный поверхностный слой почвы. В каменноугольный период на болотистых участках леса помимо огромных хвощей и плаунов росли древние папоротники, высота которых достигала тридцати метров.

На кусках каменного угля до сих пор остаются отпечатки больших листьев больших древовидных папоротников. Сейчас распространение папоротниковидных наблюдается по всей Земле, независимо от климата. Они встречаются как в жарких тропиках, так и в самых северных точках мира.

Времена года оказывают своё влияние и на растение папоротника. Весной оно начинает свой рост и развитие, а ближе к осени эти процессы останавливаются. У большинства видов происходит отмирание листьев, но существуют и такие виды, у которых происходит их перезимовка и они остаются зелеными, напоминая, что в условиях тропического климата, на фоне других постоянно зеленых растений, папоротники тоже остаются всё время зелеными.

Названия «папоротник» произошло от красивой формы листьев похожей на перо

В отличие от других высших споровых растений, папоротники имеют большое экологическое значение в природе, например, являются важной составляющей лесной экосистемы

Литература

• Жизнь растений. В 6-ти т. / Гл. ред. Ал. А. Фёдоров. — М.: Просвещение, 1978. — Т. 4. Мхи. Плауны. Хвощи. Папоротники. Голосеменные растения. Под ред. И. В. Грушвицкого и С. Г. Жилина. — 447 с. — 300 000 экз.
• Папоротникообразные, птеридофиты (Pteridophytina) // Ботаника. Учебник для вузов: в 4 т. = Lehrbuch der Botanik für Hochschulen. Begründet von E. Strasburger, F. Noll, H. Schenck, A. F. W. Schimper. / 35. Auflage neubearbeitet von Peter Sitte, Elmar W. Weiler, Joachim W. Kadereit, Andreas Bresinsky, Christian Körner / П. Зитте, Э. В. Вайлер, Й. В. Кадерайт, А. Брезински, К. Кёрнер; на основе учебника Э. Страсбургера ; пер. с нем. Е. Б. Поспеловой, К. Л. Тарасова, Н. В. Хмелевской. — М.: Издательский центр «Академия», 2007. — Т. 3. Эволюция и систематика / под ред. А. К. Тимонина, И. И. Сидоровой. — С. 305—350. — 576 с. — 3000 экз. — ISBN 978-5-7695-2741-8 (рус.). ISBN 978-5-7695-2746-3 (Т. 3) (рус.), ISBN 3-8274-1010-X (Elsevier GmbH) — УДК 58(075.8)

Виды папоротника

Даже при большом увлечении комнатными растениями немногие смогут назвать все виды папоротников: их действительно существует очень много.

В домашних условиях наиболее часто выращивают следующие разновидности:

• Нефролепис – наиболее объемный комнатный цветок. Его листья обладают ярко-зеленым оттенком. Они жесткие и растут по направлению вверх, после чего загибаются по сторонам.
• Страусник обыкновенный – получил такое название из-за внешнего сходства с перьями этой птицы. Цветок не имеет каких-то особенных свойств и требований, поэтому легок в уходе.
• Щитовник мужской – выглядит как бокаловидная розетка. Отличается медленным ростом, споры формируются снизу каждого листа.
• Адиантум – имеет наиболее «кружевной» вид, наиболее требовательный к влажности. Листья красиво загибаются на концах, создавая ажурный рисунок. Внешне он похож на папоротник орляк, растущий в дикой природе.

Независимо от того, какую разновидность цветовод захочет выращивать, такое растение станет хорошим украшением интерьера.

Внимание! Основная польза папоротника для человека заключается в его эстетичном внешнем виде. Главная задача владельца – научиться правильно ухаживать за растением

Папоротники наших лесов

В наших широтах, где климат умеренный древовидные папоротники нельзя встретить, зато многолетних травянистых видов папоротников достаточно много. Если посмотреть, сколько видов папоротников растет в России, то их будет около сотни. Наиболее распространенными папоротниками являются страусник обыкновенный, кочедыжник женский и японский, щитовник мужской, многорядники, листовик сколопендровый, орляк обыкновенный.

Растения, входящие в отдел папоротниковидные, отличаются от простейших низших, таких как водоросли, наличием стебля, корней и листьев, которые имеют свои особенности.

Размножение папоротников

Папоротники размножаются вегетативным, бесполым и половым путём. Вегетативное размножение распространено среди папоротников широко. Часто оно осуществляется с помощью выводковых почек, возникающих на листьях, стеблях и корнях. Вегетативному размножению служит также превращение стеблей и даже листьев в ползучие столоны. Бесполое размножение происходит за счёт спор, большинство видов — равноспоровые растения, количество разноспоровых среди папоротников невелико.

Вайи папоротника с сорусами по краю

Как правило, на нижней стороне генеративных или смешанных вайев весной появляются группы спорангиев — сорусов (единственное число — сорус). У наиболее примитивных видов одиночные спорангии располагаются по краям листьев, либо на вершинах их лопастей, при этом каждый спорангий снабжается самостоятельной жилкой. Это напоминает верхушечное расположение спорангиев на концах васкуляризованных теломов риниофитов. Во время развития сорусы часто бывают защищены прозрачной оболочкой, тогда внешне они напоминают поражения, нанесённые бактериями или насекомыми. У мараттиевых сорусы, срастаясь между собой, образуют синангии.

Расположение спорангиев или сорусов на нижней стороне листа оказывается биологически выгодным:

• во-первых, обеспечивается надёжная защита спорангиев во время их созревания и одновременно не снижается интенсивность фотосинтеза;
• во-вторых, обеспечивается равномерное рассеивание спор;
• в-третьих, создаётся возможность большого продуцирования спорангиев на всей поверхности листа, нежели только по краю.

Цикл развития папоротника

Жизненный цикл папоротника отличается от мхов доминированием и большей самостоятельностью бесполой спорофитной фазы. Их спорофиты могут быть менее сантиметра в диаметре (как у водных папоротников, таких как азолла) или более 24 м высотой, с листьями до 5 м и более у древовидных папоротников. Гаметофиты же очень мелкие, редко достигающие 6 мм в диаметре. И гаметофит и спорофит папоротников содержат хлоропласты и способны к фотосинтезу.

Жизненный цикл папоротника

Диплоидные материнские споровые клетки в спорангиях подвергаются мейозу, продуцируя гаплоидные споры. Зрелые споры катапультируются из спорангия. Споры могут находиться в покоящемся состоянии от нескольких до десятков лет. Те из них, которые попадают в подходящие условия, могут прорасти и дать начало фотосинтезирующему гаметофиту — заростку — половой стадии жизненного цикла. Для прорастания спор необходима влага, положительная температура, определённая кислотность почв, интенсивность и качество света, специфичное для каждого вида.

Заросток папоротника толщиной в одну клетку, за исключением центральной части, и в форме сердца, имеет ризоиды, закрепляющие их в почве. У большинства равноспоровых они ведут наземный образ жизни, осуществляя автотрофное питание. Продолжительность их жизни, как правило, исчисляется несколькими месяцами и лишь у отдельных примитивных видов, гаметофиты живут несколько лет (иногда до 10-15).

Ризоиды — это не настоящие корни, в них нет проводящих тканей, но они действительно помогают транспортировать воду и питательные вещества из почвы.

Колбообразные архегонии (женские половые органы) и шаровидные антеридии (мужские) производятся либо на одном, либо на разных заростках. Архегонии образуются чаще всего позже, чем антеридии, что благоприятствует перекрёстному оплодотворению. При очень плохом питании образование архегониев полностью подавляется.

Спорофит папоротника

Половые гаплоидные клетки у всех споровых образуются в результате митоза из гаплоидных клеток. Многоклеточные архегонии образуют по одной яйцеклетке и обеспечивают защиту зародышей. Сперматозоиды, образующиеся в антеридиях, снабжены жгутиками, при помощи которых они плавают к архегонию при наличии воды во время дождя, росы или у водных папоротников прямо в реке. Двигаются они, ориентируясь на химические вещества, вырабатываемые архегониями.

После оплодотворения яйцеклетки сперматозоидом образуется диплоидная зигота, которая развивается в новый спорофит. Развивающийся зародыш папоротника имеет более надёжную защиту, чем у харовых водорослей. Но она тоже не может вступить в фазу покоя, чтобы пережить суровую зиму как эмбрион семенных.