Папоротники, или Папоротниковидные
Папоротники — высшие споровые растения.
Папоротники — это сосудистые растения, у которых спорофит (бесполое поколение) преобладает над гаметофитом (половым поколением).
Встречаются чаще во влажных тенистых местах. Листья (вайи) спорофита достигают высоты до 1 м и растут от толстого горизонтального стебля или корневища (видоизменённого подземного побега). На корневище находятся придаточные корни. От основного стебля могут отламываться отдельные ветви и давать начало новым растениям. Это одна из форм вегетативного размножения.
Молодые листья плотно закручены в завитки (улитки). Пластинка листа пронизана системой проводящих пучков, называемых жилками. Листья папоротников имеют устьичный аппарат. Рост листьев верхушечный.
Размножаются папоротники с чередованием поколений. Бесполая стадия размножения начинается с формирования спорангиев на нижней стороне листа. Споры образуются в конце лета. Скопления спорангиев образуют сорусы. Внутри каждого спорангия образуются гаплоидные споры (спец. Клетки для бесполого размножения). Все споры в спорангии совершенно одинаковы. После созревания споры высыпаются наружу.
Споры прорастают и дают начало новому гаметофиту —заростку сердцевидной пластинке диаметром около 1 см, способному к фотосинтезу. Заросток прикрепляется к почве ризоидами. У заростка нет кутикулы, он может жить только во влажном месте. На его нижней стороне образуются простые архегонии и антеридии. Это репродуктивные органы (половые органы), в которых образуются гаметы (половые клетки). В антеридиях образуются множество сперматозоидов, а в архегониях по одной яйцеклетке.
При наличии воды созревшие сперматозоиды подплывают к архегониям. Происходит оплодотворение: слияние сперматозоида с яйцеклеткой. Из оплодотворённой яйцеклетки (зиготы) на заростке развивается спорофит, имеющий собственные корни и листья. Заросток постепенно отмирает.
Абсолютное большинство современных папоротников – травы. Раньше на Земле можно было увидеть древовидные формы.
Древовидные папоротники десятки миллионов лет были доминирующими растениями на большей части поверхности Земли. Они процветали, поскольку в древности (в частности, в Юрском периоде, когда по планете ходили динозавры) климат на планете был равномерно теплым и более влажным, т.е. были созданы все подходящие условия для роста древовидных папоротников. Однако потом материки стали отдаляться от экватора, поэтому климат на Земле изменился. Начался процесс оледенения, в некоторых местах выпадало очень мало осадков. Именно из-за климатических изменений древовидные папоротники вымерливезде, кроме современного экваториального пояса.
Значение папоротников в природе и жизни человека
Многие папоротники используют в медицине. Например, из корневищ щитовника мужского делают противоглистные препараты; лигодиум мелколистный используют для лечения открытых ран, схизею вильчатую, при лечении кашля и болезней горла. Лекарственным растением является папоротник орляк.
Некоторые папоротники являются своеобразными зелеными удобрениями. Некоторые виды азоллы используются в сельском хозяйстве, они обогащают почву азотом. Вудвария вирджинская поселяется в сфагновых болотах, образуя своими корневищами сплетения, и вместе с другими болотными растениями является торфообразователем.
У некоторых видов папоротников части растения употребляют в пищу. У папоротника орляка съедобны молодые закрученные “завитки” листьев, собирают их рано весной, в первые 2 недели их появления. Их консервируют, солят, сушат. Листья используют для супов, их жарят. В Японии и Китае из корневищ добывают крахмал.
Папоротники – великолепные декоративные растения, их используют для украшения жилых помещений, в аквариумах и водоемах (сальвиния, азолла, нефролепис возвышенный, адиантум венерин волос) .
Жесткие, прочные и длинные стержневые части листа папоротников используются для различных поделок.
Каменный уголь, образовавшийся из отмерших древовидных папоротников – один из лучших видов топлива, сырье для химической промышленности. Из него получают горючий газ, анилиновые краски, лаки, пластмассы, лекарства, сахарин, духи.