Лекарственные растения и травы

Меню сайта

Папоротниковидные. Папоротниковидные растения выделяют в


Папоротниковидные - это... Что такое Папоротниковидные?

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. Гигантские растения из группы древовидных папоротников во многом определяли облик планеты в конце палеозойской — начале мезозойской 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. Внешний облик их настолько характерен, что люди обычно называют все их одинаково — «папоротники», не подозревая, что это самая большая группа споровых растений: существует около 300 родов и более 10 000 видов папоротников[1]. Разнообразие форм листьев, удивительная экологическая пластичность, устойчивость к переувлажнению, громадное количество производимых спор обусловили широкое распространение папоротников по Земному шару[2]. 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 называется — 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[3][4].

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.

Лист папоротника

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

В лесах умеренной зоны обычно папоротники имеют короткий стебель, представляющий собой корневище, находящееся в почве. В стебле хорошо развита проводящая ткань, между пучками которой располагаются клетки основной — паренхимной ткани.

Вайи (листья папоротника) развёртываются над поверхностью почвы, вырастая из почек корневища. Эти листоподобные органы обладают верхушечным ростом и могут достигать больших размеров, обычно они служат для выполнения двух функций — фотосинтеза и спорообразования. Спорангии размещаются на нижней поверхности листа, в них развиваются гаплоидные споры.

Жизненный цикл

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

На нижней части листа раскрывается спорангий, споры оседают на земле, прорастает спора, появляется заросток с гаметами, происходит оплодотворение, появляется молодое растение.

У самых примитивных папоротников (ужовниковые) спорангии имеют многослойную стенку и не несут специальных приспособлений для раскрывания. У более продвинутых — спорангий имеет однослойную стенку и приспособления к активному раскрыванию. Это приспособление имеет вид кольца. Уже среди примитивных папоротников прослеживается разноспоровость. У современных — небольшое число равноспоровых видов. Гаметофит равноспоровых обычно обоеполый. У примитивных он подземный и обязательно в симбиозе с грибами. У продвинутых гаметофиты надземные, зелёные и быстро созревающие. Они обычно имеют вид зелёной пластинки сердцевидной формы. Гаметофиты разноспоровых папоротников отличаются от равноспоровых (помимо своей раздельнополости) сильной редукцией, особенно мужского гаметофита. Женский гаметофит, потребляющий запасные питательные вещества у мегаспор, развит сильнее и имеет питательную ткань для будущего зародыша спорофита. При этом развитие таких гаметофитов происходит внутри оболочек мега- и микроспор.

Филогенез

По некоторым данным, папоротники произошли от плаунов. Однако часть учёных считает, что хвощи, плауны, мхи и данный отдел произошли от псилофитов. В девонском периоде от споровых папоротников произошли семенные. Они относились к первым голосеменным растениям. От них произошли все остальные голосеменные и, вероятно, цветковые растения.

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[5] была предложена новая классификация, основанная, в дополнение к морфологическим данным, на недавних молекулярных систематических исследованиях. Эта схема делит папоротники на четыре класса:

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[6]:

  • Класс Psilotopsida — Псилотовидные
  • Класс Equisetopsida — Хвощёвые
  • Класс Marattiopsida
    • Порядок Marattiales
      • Семейство Marattiaceae
  • Класс Pteridopsida — Папоротниковые
    • Порядок Osmundales — Чистоустовые
      • Семейство Osmundaceae — Чистоустовые
    • Порядок Hymenophyllales — Гименофилловые
      • Семейство Hymenophyllaceae — Гименофилловые
    • Порядок Gleicheniales
      • Семейство Gleicheniaceae
      • Семейство Dipteridaceae
      • Семейство Matoniaceae
    • Порядок Schizaeales
      • Семейство Lygodiaceae
      • Семейство Anemiaceae
      • Семейство Schizaeaceae
    • Порядок Salviniales — Сальвиниевые
    • Порядок Cyatheales
      • Семейство Thyrsopteridaceae
      • Семейство Loxomataceae
      • Семейство Culcitaceae
      • Семейство Plagiogyriaceae — Плагиогириевые
      • Семейство Cibotiaceae
      • Семейство Cyatheaceae
      • Семейство Dicksoniaceae
      • Семейство Metaxyaceae
    • Порядок Polypodiales — Многоножковые

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[7]. 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.

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

Галерея

См. также

Примечания

  1. ↑ Pteridophyta (Отдел Папоротникообразные): Общие сведения
  2. ↑ Шипунов А. Б. Папоротники // Биология : Школьная энциклопедия / Белякова Г. и др. — М.: БРЭ, 2004. — 990 с. — ISBN 5-85270-213-7
  3. ↑ Хохряков А. П. Эволюция биоморф растений. — М.: Наука, 1981. — 168 с.
  4. ↑ Степанов Н. В. Высшие споровые растения: Учеб. пособие. — Красноярск: Краснояр. гос. ун-т, 2003. — 180 с. — ISBN 5-7638-0425-2
  5. ↑ 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]
  6. ↑ 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])
  7. ↑ Ядовитые растения. Папоротники (Pteridopsida)

Литература

Ссылки

dvc.academic.ru

Сайт учителей биологии МБОУ Лицей № 2 города Воронежа

В большинстве своем все они травянистые растения, обитающие в тенистых, влажных местах. В тропических лесах Азии, Америки и Австралии произрастают древовидные папоротники 15-20 м в высоту.

Современные папоротниковидные – представители очень древних растений. Их часто называют живыми ископаемыми. Все они нуждаются в охране.

Все папоротниковидные жили более 350 млн лет назад. Это были крупные древовидные растения. В то время на Земле господствовал теплый влажный климат. Папоротниковидные образовывали леса на всех континентах нашей планеты, в том числе и в Антарктиде. Отмирая, эти высокорослые растения падали в воду, пропитывались там минеральными солями и окаменевали. Со временем из них образовались мощные слои каменного угля, который добывается в наше время.

Папоротниковидные различаются между собой по внешнему виду. При этом они имеют сходные черты во внутреннем строении, развитии и размножении.

У представителей папоротниковидных есть вегетативные органы: придаточные корни и побег (стебель и листья). Именно поэтому их относят к высшим растениям. Все представители этой группы растений размножаются спорами.

Папоротниковидные – высшие споровые растения.

У папоротниковидных, в отличие от моховидных, имеются покровные, механические и проводящие ткани. Проводящие ткани представлены водопроводящей системой – древесиной (ксилема) и лубом (флоэма). Проводящие ткани корня и побега образуют вместе единый центральный цилиндр – стелу (от греч. стеле – "столб", "колонна"). Он окружен механическими и паренхимными (основными) тканями и занимает центральное место в стебле и корне. По стеле осуществляется восходящий ток воды с минеральными солями (по древесине) и нисходящий ток органических веществ (сахаров и пр.) по лубу.

Развитие тканей (проводящей, механической и покровной) у папоротниковидных объясняется их приспособленностью к существованию на суше. Этим же объясняются и крупные размеры их органов.

Размножение папоротниковидных осуществляется половым и бесполым способами с использованием спор. Одно растение способно образовать несколько миллионов спор. Все они очень долго сохраняют способность к прорастанию во влажной теплой среде.

Папоротниковидные – большая группа растений, объединяющая плауны, хвощи и папоротники. Они различаются по внешним признакам, но имеют большое сходство во внутреннем строении, развитии и размножении. Их вегетативное тело состоит из корней и побегов (стеблей и листьев), есть стела – осевая проводящая система, имеются покровные, механические и фотосинтезирующие ткани.

Все современные папоротниковидные – потомки древнейших форм, повсеместно заселявших нашу планету. Эти растения помогают понять, как развивалось многообразие растительного царства Земли.

biolicey2vrn.ru

Папоротниковидные [Polypodiophyta] — растение, характеристика, особенности, признаки, эволюция, строение, жизненный цикл, классификация, представители, вики — WikiWhat

В отдел Папоротниковидные входят многолетние травянистые растения с коротким видо­изменённым побегом — корневищем, большая часть которого находится под землёй. От корневища в поч­ву отходят придаточные корни, а на поверхность зем­ли — листья, достигающие в размере полуметра и бо­лее. Листья состоят из черешка и крупной листовой пластинки, разделённой на множество мелких долек. В отличие от мхов, у папоротников сформиро­валась развитая проводящая ткань.

Эволюция

Наличие корней, листьев, развитой про­водящей системы свидетельствует о бо­лее высоком уровне организации папо­ротников по сравнению со мхами. В процессе эволюции выживали особи с более сложным стро­ением листьев, подземных органов, проводящей системы. Такие растения имели больше приспособ­лений к жизни на суше.

В процессе размножения у папоротников происхо­дит чередование бесполого и полового поколений. Бесполое размножение происходит с помощью спор, которые находятся в особых образованиях на нижней стороне листьев папоротника — спорангиях. Созрев­шие споры при благоприятных условиях прорастают. Материал с сайта http://wikiwhat.ru

Из проросшей споры вырастает маленькая, всего несколько миллиметров, зелёная пластинка. Это за­росток папоротника — половое поколение. На ниж­ней стороне заростка, обращённой к почве, образуют­ся мужские половые органы со сперматозоидами и женские с яйцеклетками. Для оплодотворения папо­ротникам, как и мхам, нужна вода. Её достаточно на влажной почве под заростком, особенно после дождя. Половые клетки сливаются, образуется зигота. Из зи­готы развивается зародыш — новое растение папорот­ника (бесполое поколение).

Представители

В наших лесах рас­пространён папоротник щитовник мужской. 

Картинки (фото, рисунки)

  • 3.15. Цикл развития папоротника (щитовник мужской)
На этой странице материал по темам:
  • Мхи строение размножение

  • Какие бывают папаротникообразные?

  • Каковы прогрессивные черты строения папоротникообразных

  • Картинка строение папоротника

  • Как осуществеляется процесс размножения у папоротников

Вопросы к этой статье:
  • Как происходит размножение папоротников?

wikiwhat.ru