Какое строение папоротника — особенности листьев, корней папоротников

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.

Помогите срочно. Особенности строения папоротника

Ответ

Обычны в наших хвойных лесах папоротники семейства многоножковых. Спорофит папоротников представлен крупным многолетним травянистым растением до 1 м высоты. Нижняя часть побега долго сохраняется в почве, образуя корневище. Корневище мощное, косое, 30 см длины и 2-3 см ширины. От корневища отходят листья и многочисленные придаточные корни. От верхушки корневища отходит пучок зеленых длинночерешковых дважды перисто-рассеченных листьев, черешки которых густо покрыты бурыми пленками. Листья папоротников называются вайями. Растут листья папоротника медленно и своеобразно. Они развиваются в почках под землей 2 года. Только на третий год весной они появляются, а к осени отмирают. Молодые листья улиткообразно закручены. Кроме того, листья папоротников в отличие от всех прочих растений растут не основанием, а верхушкой. Вследствие длительного верхушечного роста вайи достигают крупных размеров. Придаточные корни, как и стебель, имеют сосудистые пучки, Наличие проводящей ткани дает папоротнику больше преимуществ в выживании, чем мхам, поскольку всасываемая корнями вода по сосудам стебля передвигается в листья.

• Комментарии
• Отметить нарушение

Ответ

В настоящее время большинство папоротников – это травянистые растения. Однако в истории развития жизни на Земле был период, когда папоротники определяли облик планеты. Среди них было много древесных форм. Именно они сформировали в последствии залежи угля, которые сегодня активно используются человеком.

Папоротники принадлежат к высшим споровым растениям. Это значит, у них есть органы и ткани, но они всё еще размножаются с помощью спор. Существует легенда о цветке папоротника. Однако папоротники не могут цвести в принципе. Цветок — это сложный орган, который есть только у цветковых растений.

Существует более 10 тысяч современных видов папоротников.

В средней полосе России папоротники представлены многолетними травянистыми растениями, которые произрастают во влажных тенистых местах. Это, например, орляк, щитовник, страусопер. Более разнообразны современные папоротники в тропических лесах. Здесь встречаются древовидные формы и даже такие, которые растут на деревьях.

Лист папоротника имеет особое строение и называется «вайя». Трудно сказать, лист это или целый побег.

Иногда вайю называют предпобегом, чем намекают на то, что у папоротников еще не произошло четкого разделения на стебли и листья. Вайя растет своей верхушкой, и именно так растут побеги.

У многих папоротников в почве стелится корневище — это, собственно говоря, и есть стебель. Здесь откладываются про запас органические вещества. Из почек корневища вырастают вайи. При своем росте вайи как бы развертываются из почки. Распускающаяся вайя улиткообразно закручена.

В клетках вайи происходит фотосинтез, т. е. синтез органических веществ. Кроме того на вайях на их нижней стороне развиваются спорангии, в которых образуются споры.

В стебле есть хорошо развиты пучки проводящей ткани. Между пучками находится паренхимная ткань.

У папоротников, в отличие от мхов, есть настоящие корни.

Когда споры созревают, они выпадают из спорангиев и разносятся ветром. Попав в благоприятные условия, они прорастают, давая начало так называемому заростку. Заросток не развивается во взрослое настоящее растение папоротника. У него даже не образуются настоящие корни, а только ризоиды. Но на заростках созревают сперматозоиды и яйцеклетки. Во время дождей сперматозоиды подплывают к яйцеклеткам и сливаются с ними, образуя зиготы. Зигота не покидает заросток, из нее начинает развиваться молодое растение папоротника прямо на заростке. Молодое растение сначала получает питательные вещества именно от заростка.