Папоротеподібні, або папороті

В даний час більшість папоротей – це трав'янисті рослини. Проте історія розвитку життя Землі був період, коли папороті визначали образ планети. У тому числі було багато деревних форм. Саме вони сформували згодом поклади вугілля, які сьогодні активно використовуються людиною.

Папороть належать до вищих спорових рослин. Це означає, що у них є органи та тканини, але вони все ще розмножуються за допомогою суперечок. Існує легенда про квітку папороті. Однак папороті не можуть цвісти в принципі. Квітка - це складний орган, який є тільки у квіткових рослин.

Нині папоротеподібних понад 10 тисяч видів.

Папороті ростуть у соснових лісах, на болотах і навіть у пустелях та водоймах. У тропічних лісах ростуть деревоподібні папороті, які досягають заввишки 20 метрів. Існують ліаноподібні папороті, а також епіфіти (ростуть на деревах). В основному папоротьподібні воліють вологі місця проживання.

У помірній кліматичній зоні широко поширені страусник, орляк, щитовник, міхурник.

На відміну від мохоподібних, папоротеподібні мають справжнє коріння. Стебло у папороті коротке, а листя називаються вайями (вони мають характерні особливості будови та росту). Лист папороті має особливу будову. Важко сказати, лист це чи ціла втеча.

Іноді вайю називають передпобігом, чим натякають на те, що у папороті ще не відбулося чіткого поділу на стебла та листя. Вайя росте своєю верхівкою, і саме так ростуть пагони.

У багатьох папоротей у ґрунті стелиться кореневище – це, власне, і є стебло.Тут відкладаються про запас органічні речовини. З бруньок кореневища виростають вайї. При своєму зростанні вайї як би розгортаються з нирки. Вія, що розпускається, равликоподібно закручена.

Коріння папороті розвивається зі стебла, а не з кореня зародка, оскільки останній відмирає в процесі росту та розвитку рослини. В результаті коренева система папоротеподібних є придатковою. Але, на відміну від мохів, це справжнє коріння.

Стебло папороті — це коротке кореневище, що здеревів. Стебло має у своєму складі механічну та провідну тканину, а також епідерміс. Провідна тканина представлена ​​судинними пучками. Між пучками провідної тканини знаходиться паренхімна тканина.

Від стебла щороку відростає нове листя-ваї. При цьому вони ростуть від вершини кореневища, де знаходиться точка зростання.

Пауковидоподібні вайї згорнуті у формі равлика. Вони вкриті безліччю лусочок, що мають коричневий колір. Вайя росте повільно. Кожен лист-ваю досить великий, розсічений на безліч дрібних листочків. У деяких видів довжина вайї становить кілька десятків метрів. У помірному кліматі на зиму листя папороті відмирають.

Розмноження папоротей

У папоротеподібних листя виконують не тільки фотосинтезуючу функцію. Вони також служать для спороношення. На нижній стороні листя з'являються особливі горбки (соруси), що являють собою групи спорангіїв. Вони утворюються суперечки. Спори папоротеподібних гаплоїдні, тобто містять одинарний набір хромосом.

Після дозрівання суперечки випадають із сорусів та розносяться вітром, можливо і водою. Потрапивши у сприятливі умови, вони проростають у гаплоїдний заросток. Він схожий на серцеподібну зелену платівку. Розмір заростка лише кілька міліметрів, але він здатний до фотосинтезу, а отже, живиться самостійно. Замість коренів у нього є різоїди, як у мохоподібних. Ними заросток прикріплюється до ґрунту та всмоктує воду з мінеральними речовинами.

На нижній стороні заростка утворюються антеридії та архегонії (чоловічі та жіночі органи розмноження). У них дозрівають гаплоїдні гамети (сперматозоїди та яйцеклітини відповідно). Під час дощів або при рясній росі сперматозоїди підпливають до яйцеклітин і запліднюють їх. Утворюється диплоїдна зигота (що має подвійний набір хромосом), тобто спорофіт.

Прямо на заростку із зиготи починає розвиватися зародок папороті. У зародка є первинний корінець, стеблинка та лист. Зародок живиться за рахунок заросту. Коли він розвинеться, то зміцнюється у ґрунті і харчується вже самостійно. З нього виростає доросла рослина.

У папоротеподібних, як і у моховидних, відбувається чергування двох поколінь — гаметофіту і спорофита. Однак у папороті в життєвому циклі переважає спорофіт, у той час як у мохів дорослою зеленою рослиною є гаметофіт. Тобто рослина, яку ми в побуті і називаємо папоротею, є спорофіт. У клітинах спорофита подвійний набір хромосом, а в клітинах гаметофіту одинарний.

Спорофіт у папороті вважається безстатевим поколінням.

Можна вважати, що основне розмноження папоротей відбувається за допомогою спор, тому що саме завдяки їм відбувається збільшення кількості нових рослин папороті, а також розселення. При статевому розмноженні (за допомогою статевих клітин) нова рослина виростає там, де вже був заросток, що виріс із суперечки.

У папоротеподібних зустрічається вегетативне розмноження за допомогою кореневищ, виводкових нирок, які утворюються на коренях, та ін.

На Землі були часи, коли папороті були переважною рослинністю суші. Проте в даний час значення папоротеподібних не таке велике. Людина використовує деякі види папоротей як декоративні рослини (поліподіум, адіантум, нефролепіс). Молоде листя деяких видів можна вживати в їжу. З кореневищ готують відвари, з листя – настоянки, які застосовуються як протизапальні, болезаспокійливі, протиглистові препарати. Деякі засоби з папороті застосовують при лікуванні легеневих та шлункових захворювань, а також рахіту.

Значення папоротей

Папороті служать їжею та місцем існування для багатьох мікроорганізмів і безхребетних тварин.

Як і інші рослини, папороті виділяють кисень, який потрібний всім живим організмам для дихання.

Папороть сальвінію може призводити до заростання водойм, оскільки швидко розмножується вегетативним способом. Це може завдати шкоди тваринній та рослинній спільноті водойм.

Людина часто використовує папороті в декоративних цілях. З їхнього листя виготовляють вироби. Виведено кімнатні рослини-папороті.

Деякі види папороті знайшли застосування в медицині. Наприклад, із кореневищ щитовника чоловічого виготовляють протиглистові ліки.

Деякі папороті їстівні. Наприклад, молоде листя орляка звичайного, але з сирі, т.к. у такому вигляді вони отруйні. Також їстівний страусник звичайний. А ось щитовник отруйний.

Деревоподібні папороті можуть використовуватись у будівництві.

Деякі папороті утворюють симбіоз із ціанобактеріями, які засвоюють атмосферний азот.Такі папороті у деяких країнах використовують як добрива.

При цьому найголовнішим значенням папороті для людини є те, що завдяки їх вимерлим деревним формам утворилися поклади кам'яного вугілля. Зараз для людини вугілля служить паливом та хімічною сировиною, з якої виготовляють олії, смоли, пластмаси та інше.

Папороті

Достаток природних папоротей представлено стародавніми та сучасними видами. Більшість папоротей, що виростають в даний час у різних куточках планети, відноситься до трав'янистих рослин, але в тропіках, у місцях з підвищеною вологістю нерідкі деревоподібні форми та ліани. Квітів у папоротьподібних немає, плодів не утворюється, вони розмножуються спорами.

Біологія папоротеподібних

Відділ папоротькоподібних налічує 48 сімейств, 578 пологів та 10620 видів. На уроці біології в 5 класі стануть у нагоді списки основних класів та сімейств папоротей.

У систематиці рослин папоротьподібні діляться на 4 основні класи:

• псилотоподібні;
• хвощеподібні;
• мараттієві;
• справжні папороті.

Справжні папороті - найчисленніший клас папоротеподібних. Вхідні до нього види папоротьподібних зустрічаються повсюдно і об'єднуються у такі сімейства:

• чистоустові;
• гіменофілові;
• сальвінієві;
• багатоніжкові.

Багатоніжкові — найчисленніша родина справжніх папоротей.

Перелічимо коротко ряд представників деяких родів цього сімейства:

• міхурник;
• страусник;
• щитовник;
• кочедижник;
• орляк.

Завдяки можливості вивчити велику різноманітність дикорослих папоротейних, вчені змогли відстежити етапи розвитку земної флори, з'ясувати значущість рослин.

Окремі види папороті вирощують як кімнатні рослини.Найбільшою популярністю користується нефролепіс з мальовничою розеткою з довгих ажурних листочків.

Загальна характеристика папоротей

Папороть - багаторічні судинні рослини, в життєвому циклі яких переважає листостебельний спорофіт. У папороті розвинені всі вегетативні органи — стебло, листя та корінь. Потужне кореневище дозволяє папороті розмножуватися його частинами.

Мал. 2. Будова папороті.

Для формування спор на нижній поверхні листя утворюються спеціальні спорангії. Дозрілі суперечки висіваються у зовнішнє середовище. Потрапляючи у ґрунт із достатньою вологістю, суперечки проростають, утворюється маленький серцеподібний гаметофіт – заросток.

На його нижній стороні є ризоїди та формуються статеві органи. У чоловічому статевому органі розвиваються багатожгутикові сперматозоїди, а в жіночому - нерухома яйцеклітина.

У вологу погоду сперматозоїди набувають можливість проникнути в жіночий орган, відбувається запліднення. З зиготи, що утворилася, розвивається молода рослина.

Мал. 3. Життєвий цикл папороті.

Нині папороті є другий найрізноманітнішою групою судинних рослин Землі, яку перевершують лише квіткові рослини.

Що ми дізналися?

Папоротьподібні - одна з найпоширеніших груп рослин на Землі, зустрічаються повсюдно. Здебільшого це трав'янисті рослини, але у тропіках ростуть і деревоподібні форми. Розмножуються папороті як спорами, і вегетативним способом. Розлучаються людиною в декоративних цілях.