Природа Земли невероятно разнообразна, при этом многие разновидности растений имеют и травянистую, и древовидную, и кустарниковую форму. Все мы из школьного курса ботаники знаем, что когда-то нашу планету населяли гигантские древовидные папоротники. Первые такие растения-гиганты появились более 400 миллионов лет назад, в палеозойскую эру (девонский период). Но уже через 100 млн. лет они начали вымирать и этот процесс продолжается и сейчас.
Некоторые виды навсегда исчезли с поверхности Земли, другие пережили катаклизмы, обрушивавшиеся на Землю, смогли приспособиться к изменившимся условиям и выжить, приняв вид травянистых, лиановидных растений. Но некоторые и сегодня поражают нас своими размерами. Большинство папоротников являются влаголюбивыми, теневыносливыми культурами. Кстати, именно эти растения стали основой для залежей каменного угля.
Описание папоротниковидных растений
Что такое папоротник, есть разные версии. Ученые считают, что это прямые потомки древнейших растений – ринофитов. В процессе эволюции строение папоротникообразных стало более сложным, почему папоротники относят к высшим растениям, никого не удивляет. Это подтверждает:
- циклическое развитие растений;
- развитая система сосудов;
- приспособленность к наземной среде;
Папоротник в природе
По определению, папоротник – это многолетнее растение, относится к роду споровых растений. На вопрос о папоротнике: это кустарник или трава, можно ответить утвердительно в обоих случаях. Иногда еще бывает деревом.
Дополнительная информация. При описании папоротников нельзя не вспомнить их разнообразную цветовую гамму, доставляющую эстетическое удовольствие. Эти растения часто становятся настоящим украшением участков. Их несомненное достоинство – устойчивость к болезням и вредителям.
Важно! Как известно, папоротники не цветут, но в славянской мифологии цветок папоротника стал символом вечной любви и счастья. В ночь на Ивана Купала влюбленные тщетно ищут мифический цветок.
Как размножаются
Большинство органов папоротника размножаются с помощью вегетации.
Для этого нужно разделить корневую систему растения на несколько частей.
Также размножение может происходить с помощью боковых почек, побегов и спор.
Чтобы размножать папоротники в домашних условиях, подбирайте тип размножения, в зависимости от вида растения.
Для размножения спорами нужно подготовить специальную почву.
Для этого соедините 1 кг песка, 3 кг садовой земли и 3 кг торфа.
Также можно воспользоваться готовой почвой для выращивания фиалок.
Споры нужно собрать в пакет из бумаги, и рассеять их на поверхности почвы, которую предварительно полейте водой. Накройте емкость стеклом, и поставьте в теплое место, которое хорошо освещается солнечными лучами.
Папоротниковые относятся к теплолюбивым культурам, и предпочитают расти при температуре от +20°С до +25°С. Ухаживать за домашними культурами не сложно, т. к. они имеют бесполовой жизненный цикл.
Чтобы листовые пластины радовали вас своей красотой, регулярно поливайте почву, и следите за температурой воздуха. Также нужно следить, чтобы растение получало много солнечного света.
Биологическая классификация папоротниковых
Виды папоротников — комнатные и домашние растения
Огромное количество видов папоротникообразных усложняет их классификацию. Такие попытки делались еще древними учеными. Предлагаемые схемы часто не согласовываются между собой. Основами классификации современных папоротников стали строение спорангия и некоторые морфологические признаки. Все разновидности делят на древние и современные.
К отделу папоротников относят следующие семь классов сосудистых растений, как вымерших, так и современных:
- Аневрофитопсиды (Aneurophytopsida) – древнейшая примитивная группа.
- Археоптеридопсиды (Archaeopteridopsida) – тоже древние представители, которые напоминали современные хвойные деревья.
- Кладоксилопсиды (Cladoxylopsida) – есть версии, что эта группа представляет слепую ветвь эволюции.
- Зигоптеридопсиды (Zygopteridopsida или Goenopteridopsida) – переходная группа к современным видам.
- Офиоглоссопсиды или ужовниковые (Ophioglossopsida) – современные папоротники.
- Мараттиопсиды (Marattiopsida) – многолетние растения мелких и крупных форм.
- Полиподиопсиды (Polypodiopsida – многолетние или реже однолетние растения разных размеров). Подразделяются на три подкласса: Polypodiidae, Marsileidae, Salviniidae.
Особенности листьев
Листья, по сравнению со стеблем, имеют большие размеры и гораздо массивнее. У некоторых видов папоротников листья могут вырастать до тридцати метров в длину. Большинство папоротниковых листьев обладают черешком и рассеченной перистой пластиной, которая имеет стержень, который является неким продолжением черешка.
Отрастающие от корневища молодые листья, имеют закрученный вид. Верхушечный рост папоротниковых листьев сохраняется на длительный срок. Этот факт достаточно интересен, так как такой рост для листьев высших растений абсолютно не типичен.
Помимо выполнения функций обеспечения растения важными органическими веществами, листья некоторых видов папоротников являются органами спороношения.
История видов папоротниковых растений
История папоротникообразных началась в эпоху динозавров – 400 млн. лет назад. В благоприятном для них теплом и влажном климате тропических лесов папоротники господствовали на Земле. Некоторые виды достигали 30 м в высоту. Со временем климатические условия кардинально изменились. Сколько должно было произойти природных катаклизмов, чтобы исчезли такие исполины, как динозавры и древовидные папоротники.
Размножение папоротников — схема и описание
При всем разнообразии современных папоротников они сильно отличаются от древнейших растений, уступая им в размерах и разнообразии форм. Но и сегодня это самая большая группа споровых – 300 родов и более 10 тыс. видов. Широкое распространение папоротникообразные получили, благодаря экологической пластичности и удивительным особенностям размножения.
Важно! Благоприятные для папоротников климатические условия в наши дни сохранились в тропиках и субтропиках, где древовидные папоротники достигают 20 м.
ГОРШЕЧНЫЕ ПАПОРОТНИКИ
Многие декоративные виды папоротников принадлежат к различным классам, порядкам, семействам. Распространены папоротники очень широко, по сути, они растут по всему земному шару, и встречаются в самых различных местах. Но наибольшее многобразие этих растений наблюдается во влажных тропических лесах. Среди горшечных папоротников чаще всего выращивают:
- Адиантум Венерин волос (Adiantum capillus veneris);
- Асплениум луковиценосный (Asplenium bulbiferum);
- Нефролепис возвышенный (Nephrolepis exaltata);
- Полиподиум золотистый (Polypodium aureum);
- Платицериум олений рог (Platycerium alcicorr)
Распространенность в природе, примеры видов
Какое нужно удобрение для драцены — выбор
Когда и где растет папоротник, зависит от тепла и влажности местности. Местом обитания вездесущих растений могут быть:
- нижний и верхний ярусы лесов;
- болота, реки и озера;
- овраги и сырые луга;
- расселины скал;
- стены домов;
- обочины дорог.
Страусник
В умеренных широтах можно встретить сотни травянистых представителей папоротников. Краткий обзор некоторых видов:
- Орляк обыкновенный. Легко узнаваем по листьям в форме раскрытого зонтика. Распространен в сосновых лесах, подходит для употребления в пищу.
- Щитовник мужской. Травянистое растение с листьями до 1,5 м в длину, встречается очень редко. Экстракт Щитовника используется в медицине как антигельминтное средство.
- Кочедыжник женский. Крупное растение с листьями изящной формы.
- Страусник обыкновенный. Крупный красивый папоротник. За счет длинных корневищ образует целые заросли. Используется в озеленении участков. Вареные листья Страусника съедобны.
- Осмунда. Растение с коротким корневищем и длинными блестящими листьями произрастает в Восточной Азии и Северной Америке.
- Многорядник. Его листья темно-зеленого цвета, расположены рядами.
Важно! Орляк настолько быстро растет, что его посадки следует ограничивать различными ограждениями, вкопанными в землю.
Для домашнего выращивания подходят:
- Костенец;
- Нефролепис;
- Даваллия;
- Асплениум;
- Диксония;
- Птерис.
Эти растения замечательно украшают домашний интерьер. Очень красив сорт Юниор с гофрированными листьями.
Домашнее растение
Интересные факты:
- Хецистортерис пумила и Азолла карилиниана – самые низкие растения. Их длина не превышает 12 мм.
- Эпифиты прекрасно себя чувствуют на деревьях и лианах.
- В горных районах можно встретить Венерин волос – удивительное растение с красивыми ажурными листьями.
- Древовидные стволы крупных папоротников в тропиках используют в качестве строительного материала.
- Marsilea quadrifolia прекрасно чувствует себя под водой.
- Дикраноптерис (Dicranopteris) имеет листовые черешки металлической прочности.
Редкие виды папоротникообразных:
- Щитовник гребенчатый;
- Фегоптерис связывающий;
- Многорядник Брауна;
- Асплений стенной;
- Гроздовник многораздельный.
- Папоротник Сальвиния плавающая занесен в Красную книгу Беларуси.
Важно! Растения с красивыми листьями имеют декоративное значение, часто используются в ландшафтном дизайне и при составлении флористических композиций.
Советы
Есть несколько общих советов по выращиванию, которые были выведены опытными садоводами. Подробнее об этом будет рассказано далее.
В хозяйстве
Применяется в качестве сырья для фармакологии или пищевой промышленности.
Можно высадить папоротники в домашних условиях, и использовать их листья для приготовления салатов.
Также такая зелень может применяться в качестве специй для основных блюд. Для этого ее нужно просушить.
Если изготовить препараты из папоротника, их можно использовать для лечения ран, ревматизма и головных болей.
Рост их активный, поэтому их пересадка должна осуществляться 1 раз в год. Нужно постоянно менять землистый ком.
Растения предпочитают расти на влажной почве, в составе которой много гумуса.
Если вы самостоятельно изготавливаете почву для посадки, смешайте 1 кг листового перегноя и 1 кг песка.
Такая земля будет хорошо увлажняться, и в ней не будет застаиваться влага. Папоротники предпочитают расти в почве с высоким уровнем кислотности.
Разбор строения папоротниковых растений
Предки папоротниковых растений имели примитивное строение. В процессе эволюции оно стало более сложным.
Стебли
Стебель папоротников малоразвит, небольших размеров. Его называют корневищем. Конечно, тропические папоротники с одеревеневшими стволами являются исключением. Вьющееся корневище может простилаться на большие расстояния.
Листья, вайи
Лист папоротника гораздо массивнее стебля. Они не совсем обычные, имеют отличительные особенности строения и роста, разнообразные формы. Чаще они рассеченные, перистые. Вайи – так называются листья у папоротника. Черешок листа прикреплен к подземной части стебля – корню или корневищу. Рассматривая их, трудно понять, где заканчивается стебель, и на каком уровне начинается лист. Интересная особенность вайи – рост верхушкой, которая представляет собой свернутый и постепенно разворачивающийся завиток в виде улитки.
Вайи
Развитие листьев начинается в почках под землей и длится до двух лет. Только на третий год они могут появиться над землей. Вследствие верхушечного роста вайи папоротников достигают очень крупных размеров.
У большинства растений вайи участвуют в процессе фотосинтеза, вегетации и одновременно в образовании спор. Споры появляются в сорусах, которые расположены на нижней стороне листьев в виде одиночных или групповых бугорков.
Корневая система
Корневая система состоит из мощного корневища и многочисленных придаточных корней. Проводящая ткань на стебле и корнях всасывает воду и по сосудистым пучкам продвигает ее к листьям.
Органы размножения
Жизнь папоротника делится на два цикла: длинный бесполовой – спорофит и короткий половой – гаметофит. Органы размножения папоротника – спорангии, где находятся споры, расположены на нижней части листьев. Созревшие споры высыпаются из лопнувшей спорангии и разносятся ветром далеко от материнского растения. Спорообразование некоторые ученые сравнивают с цветением других растений.
Из огромного количества спор выживает только часть. Половая фаза начинается, когда спора прорастает при благоприятных условиях в гаплоидный заросток (гаметофит), который похож на зеленую пластину в виде сердца размером в несколько мм. На нижней стороне заростка формируются женские и мужские половые органы – антеридии и архегонии. Образовавшиеся в них яйцеклетки и сперматозоиды во влажную погоду сливаются, и образуется зигота, из которой развивается зародыш молодого растения – спорофит.
Растение может также размножаться вегетативным способом, когда на стеблях и корнях образуются выводковые почки. Это важно для любителей-садоводов, выращивающих некоторые виды на своих участках.
Важно! Замечено, что красивые редкие виды размножаются только спорами.
Вайи
У папоротниковых отсутствуют истинные листья. Эволюционные трансформации наделили их прообразами листьев, выглядящих как система ветвей, уложенных в одну плоскость. Ботаники называют такое явление плосковеткой, вайей либо предпобегом. Внешний вид листа папоротника составляют сложные рассеченные вайи, которые бывают гладкими либо опушенными, тонкими либо кожистыми, светло- или темно-зелеными.
Предпобеги, развернувшиеся из улиткообразных зачатков, похожи на листовые пластинки современных цветковых растений. Плосковетки ажурные перисто-сложные насажены на прочные черешки – рахисы, похожие на веточки. Внешний вид листа папоротника с обратной стороны у повзрослевших особей представляет собой совокупность коричневых точек, спорангиев – вместилищ для спор.
Сравнение с другими травянистыми растениями
Папоротниковидные – это папоротники, хвощи и плауны. Все они размножаются спорами и имеют общее происхождение.
У папоротников есть характерные отличительные признаки от других травянистых растений:
- От водорослей они отличается корневищем и сложными листьями.
- У мхов и папоротников происходит чередование поколений гаметофита и спорофита. У мхов преобладает гаметофит, у папоротник – спорофит. Наличие проводящей ткани в виде сосудистых пучков делает представителей папоротниковидных растений более приспособленными к наземному образу жизни.
- В отличие от цветковых растений, размножаются спорами и не цветут.
Благодаря богатому химическому составу, папоротник имеет полезные для людей свойства. Используется в лекарственных целях и в кулинарии, подходит для засолки. Народная медицина тоже не обошла своим вниманием чудесные растения.
Размножение
Существуют виды папоротников, листья которых могут быть абсолютно разными. На одном и том же растении имеются листья стерильные, не имеющие спорангиев и листья, которые эти спорангии имеют. Такие листья называют фертильными, в переводе с латинского языка — оплодотворяющий.
Споры у большинства видов расположены в нижней части обратной поверхности листа. Как и у большей части высших растений, процесс размножения у папоротников происходит тогда, когда споры созревают. Особые образования, где развиваются споры, называются спорангиями. Большое скопление спор, расположенных близко друг к другу образуют сорусы. Они похожи на «мешочки», где хранятся споры.
После того как споры созрели, они выпадают, раздуваются ветром и попадают в комфортные для произрастания условия. Вскоре из проросшей споры образуется мелкая зеленая пластинка, имеющая диаметр всего несколько миллиметров, которая является заростком папоротника.
Ядовитые представители
Но стоит быть осторожным, ведь некоторые виды папоротников ядовиты. Растения семейства щитовниковых, являются самыми опасными, так как в содержании их корневищ содержатся токсичные производные флороглюцина. Тем не менее щитовник обладает медицинскими свойствами и используется для лечения гельминтоза.
Как мы видим, они обладают большим количеством полезных свойств, поэтому папоротники нужно оберегать. Посещая леса и парке не нужно обрывать растущий папоротник для украшения букетов, ведь листья этих древних растений при повреждениях быстро разрушаются и теряют свой внешний вид.
Растение становится непривлекательным, увядшим, поникшим и просто выбрасывается. Из-за таких действий количество этих древнейших растений, обладающих массой полезных свойств, снижается. Уникальные особенности папоротниковидных требуют относиться к ним с особой чуткостью.
Хозяйственное применение
Отдел папоротниковидные, имеет широкое применение в хозяйстве. Так жители некоторых стран используют в пищу молодые побеги и сердцевину папоротников, имеющих вид дерева. Эти части маринуют и засаливают. К примеру, съедобным является «Орляк обыкновенный», который имеет большое содержание протеинов и крахмала в своих листьях.
Многие виды папоротников используются в качестве ингредиентов для создания лекарственных препаратов против кишечных паразитов. Очищающим эффектом обладает корень растения и используется для вывода шлаков и токсинов, а также им лечатся язвы, экземы, головные боли, раны. Корни могут поспособствовать полному восстановлению оптимального функционирования сердечно-сосудистой системы.
