Папоротник строение: Папоротники

Строение папоротника. Особенности строения папоротника

Папоротники представляют собой древнюю группу высших споровых растений, которые сыграли важнейшую роль в процессах образования каменного угля на планете. Это первые настоящие листостебельные организмы. Строение папоротника, особенности его жизненного цикла и распространения в природе будут рассмотрены в нашей статье.

Особенности строения папоротников

Как правило, папоротники произрастают в лесах умеренного климатического пояса. Их тело состоит из видоизмененного побега, расположенного под землей — корневища. Над землей видны только листья. Таково внешнее строение папоротника. Схема ниже иллюстрирует характер листорасположения. На ней четко видно, что к основной оси поочередно крепятся дополнительные, а к ним — непосредственно листовые пластинки.

Подземное строение папоротника представлено также системой придаточных корней, которые пучком отходят от видоизмененного побега.

А вот ископаемые формы папоротниковидных совсем не похожи на своих современных сородичей. Наряду с травами это были небольшие кустарники и гигантские деревья, достигающие в высоту нескольких десятков метров.

Жизненный цикл

Внешнее строение папоротника периодически изменяется. Как это возможно? Все дело в том, что в течение жизни у папоротников наблюдается процесс чередования поколений: полового (гаметофита) и бесполого (спорофита). Они отличаются способом размножения, развития и рядом существенных морфологических особенностей.

Спорофит

Бесполое поколение папоротника представляет собой зеленое листостебельное растение. Его мы и привыкли видеть в лесах. В таком виде папоротник (фото ниже демонстрирует спорофит) существует преобладающую часть своего жизненного цикла. На нижней стороне листьев растения располагаются спорангии — органы бесполого размножения. Они собраны в специализированные структуры — сорусы. В них находятся клетки бесполого размножения, которые называются спорами.

Гаметофит

Попадая в почву и прорастая, споры дают начало половому поколению. Такой гаметофит и обусловливает совсем другие черты и строение папоротника. Он имеет вид плоской зеленой пластинки, которая с течением времени принимает форму сердца. К почве гаметофит прикрепляется при помощи ризоизов. Эти нитевидные образования по внешнему виду и выполняемым функциям напоминают корни растений, но не образуют тканей. Половое поколение папоротников является двуполым. Процесс слияния гамет возможен только при наличии воды. В результате образуется зигота — оплодотворенная яйцеклетка. Развиваясь, она дает начало зародышу, а далее и взрослому растению. в первое время молодой спорофит не способен к процессу фотосинтеза, поэтому его питание происходит за счет зеленой пластинки полового поколения. По мере развития и возникновения способности к фотосинтезу взрослое листостебельное растение начинает функционировать отдельно.

Разнообразие папоротникообразных

В настоящее время ученые-систематики насчитывают около 10 тысяч видов представителей данного отдела. Среди водных папоротников наиболее распространенным является сальвиния. Это растение плавает на поверхности воды и по внешнему виду очень напоминает водоросли. Вместе с марсилией и азоллой сальвиния плавающая представляет группу разноспоровых папоротников. Это типичные водные растения.

Однако в преобладающем большинстве случаев папоротник (фото демонстрирует многолетнее растение) — это обитатель лесов. И большинство из них — представители группы равноспоровых. Самыми распространенными из них являются орляк обыкновенный, кочедыжник женский, щитовник мужской, многоножка обыкновенная. Именно о таких видах папоротника до сих пор существует красивая древняя легенда. Если ночь на праздник Ивана Купала найти отыскать в лесу это цветущее растение, то можно приобрести удивительные способности. Например, понимать язык любого живого существа. Эта прекрасная легенда возникла потому, что никто и никогда не видел цветка папоротника. Наши предки не знали, что это просто невозможно, поскольку споровые растения не образуют цветков и плодов.

В тропических лесах встречается несколько видов древовидных папоротников. Как и все высшие споровые растения, они предпочитают влагу, поэтому растут вдоль ручьев и рек. Очень часто в этих местах заросли тропических папоротников образуют настоящие джунгли.

Значение папоротникообразных

Именно внешнее строение папоротника и его особенности в настоящее время сделали это растение одной из самых популярных декоративных культур. Оно широко используется для озеленения различных ландшафтов и территорий. Да и любители комнатных растений давно уже присмотрели различные виды папоротников для озеленения домов, квартир и различных помещений.

В природе эти растения являются составной частью многих экосистем, значительно увеличивая их биомассу.

Однако самое большое значение папоротникообразных заключается в образовании очень важного полезного ископаемого — каменного угля. В древности все споровые растения представляли собой гигантские деревья. Из их отмерших стволов в условиях высокого давления и недостатка кислорода и образовался каменный уголь. Ученые-палеонтологи до сих пор находят в пластах этого вещества окаменевшие остатки древних споровых растений.

Велико значение папоротникообразных и в медицине. Например, корневища щитовника мужского обладают очень сильным противоглистным действием. А вот адиантум (венерин волос) вызывает рвотный рефлекс, при этом не раздражая слизистые оболочки. Действует он и как слабительное и мочегонное средство. Гроздовник простой издавна использовался в качестве противоядия от змеиных укусов. В тибетской медицине широко используется многоножка виргинская. Из нее изготовляют болеутоляющие и противопростудные лекарства.

Строение папоротника является наиболее сложным и прогрессивным среди всех высших споровых растений. В его жизненном цикле преобладает спорофит. Современные папоротники чаще всего представлены травянистыми жизненными формами, которые занимают важную нишу в разнообразных экосистемах.

Папоротники [Папоротниковидные, Polypodiophyta] — строение, размножение, питание, среда обитания, формы, классы, царство, вики — Wiki-Med

Основные статьи: Растения, Споровые растения

Содержание (план)

Папоротники (Polypodiophyta), или папоротниковидные — это споровые наземные растения с сильно рассеченными перистыми листьями. Обитают на суше в тенистых местах, некоторые в воде. Распространя­ются спорами. Размножаются бесполым и половым способа­ми. Оплодотворение у папоротников происходит только при наличии воды.

Распространение папоротников

В тенистых лесах и сы­рых оврагах растут папоротники — травянистые растения, реже — деревья, с крупными, сильно рассеченными листьями.

Папоротники широко распространены по всему земному шару. Наиболее многочисленны и разнообразны они в Юго-Восточной Азии. Здесь папоротники сплошь покрывают поч­ву под пологом леса, растут на ство­лах деревьев.

Папоротники произрастают как на суше, так и в воде. Большинство встречается во влажных тенистых местах.

Строение папоротников

Все па­поротники имеют стебель, корни и листья. Сильно рассеченные листья папоротников называются вайи. Сте­бель у большинства папоротников скрыт в почве и растет горизонтально (рис. 80). Он не похож на стебель большинства растений и носит название корневище.

У папоротников хорошо развиты проводящие и механи­ческие ткани. Благодаря этому они могут достигать больших размеров. Папоротники обычно крупнее мхов, а в древности достигали высоты 20 м.

Проводящая ткань у папоротников, плаунов и хвощей, по которой перемещается вода и минеральные соли от корней в стебель и далее в ли­стья, состоит из длинных клеток в форме трубок. Эти трубчатые клетки напоминают сосуды, поэ­тому ткань часто называют сосудистой. Растения, имеющие сосудистую ткань, могут расти выше и толще других, потому что каждая клетка их тела получает воду и питательные вещества через проводящие ткани. Наличие подобной ткани яв­ляется большим преимуществом этих растений.

Стебли и листья папоротников покрыты влагонепроница­емой покровной тканью. В этой ткани есть особые образова­ния — устьица, которые могут открываться и закрываться. Когда устьица открываются, испарение воды ускоряется (так растение борется с перегревом), когда сужаются — замедля­ется (так растение борется с излишними потерями влаги).

Размножение папоротников

Бесполое размножение

На нижней стороне листьев папоротников есть маленькие буро­ватые бугорки (рис. 81). Каждый бугорок пред­ставляет собой группу спо­рангиев, в которых созре­вают споры. Если встряхнуть лист папоротника нал белой бумагой, она покроется буро­ватой пылью. Это споры, вы­сыпавшиеся из спорангиев.

Образование спор — это бесполое размножение папорот­ников.

Половое размножение

В сухую жаркую погоду спорангии раскрываются, спо­ры высыпаются и разносятся потоками воздуха. Упав на влажную почву, споры прорастают. Из споры путем деле­ния образуется растение, которое совершенно не похоже на растение, дающее споры. Оно имеет вид тонкой зеленой многоклеточной пластинки сердцевидной формы величиной 10-15 мм. В почве оно укрепляется ризоидами. На его ниж­ней части формируются органы полового размножения, а в них — мужские и женские половые клетки (рис. 82). Во вре­мя дождя или обильной росы сперматозоиды подплывают к яйцеклеткам и сливаются с ними. Происходит оплодотворе­ние и образуется зигота. Из зиготы путем деления постепен­но развивается молодой папоротник со стеблем, корнями и мелкими листьями. Так происходит половое размножение (см. рис. 82). Развитие молодого папоротника идет медлен­но, и пройдет много лет, пока папоротник даст крупные ли­стья и первые спорангии со спорами. Затем из спор появятся новые растеньица с органами полового размножения и т. д.

Разнообразие папоротников

В тенистых лиственных и смешанных лесах поодиночке или небольшими группами растет щитовник мужской. Его подземный стебель — корне­вище, от которого отходят придаточные корни и листья.

Встречаются и другие виды папоротни­ков: в сосновых лесах — орляк, в еловых — щитовник иголь­чатый, на заболоченных берегах рек — телиптерис болотный, по оврагам — страусник обыкновенный и кочедыжник женский (рис. 83).

Некоторые папоротники, например сальвиния и азолла (рис. 84), живут только в воде. Нередко водные папоротники образуют сплошной покров на поверхности озер.

Представители папоротников

Водные папоротники

Сальвиния

У сальвинии листья расположены попарно на тонком стебле. От стебля отходят тонкие нити, похожие на разветвленные корни. На самом деле — это видоизмененные листья. Корней у сальвинии нет. Материал с сайта http://wiki-med.com

Азолла

Маленький свободноплавающий папоротник азолла в странах Юго-Восточной Азии используется как зеленое удобрение на рисовых по­лях. Это связано с тем, что азолла вступает в симбиоз с цианобакте­рией анабеной, которая способна усваивать атмосферный азот и пере­водить его в форму, доступную для растений.

Роль папоротников

Папоротники являются компонентами многих расти­тельных сообществ, особенно тропических и субтропических лесов. Как и другие зеленые растения, папоротники при фо­тосинтезе образуют органические вещества и выделяют кис­лород. Они являются средой обитания и пищей для многих животных.

Многие виды папоротников выращивают в садах, оранже­реях, жилых помещениях, поскольку они легко переносят условия, неблагоприятные для большинства цветковых рас­тений. Наиболее часто в декоративных целях выращивают папоротники из рода адиантум, например адиантум «венерин волос», платицериум, или оленьи рога, нефролепис, или меч папоротник (рис. 85). В открытом грунте обычно выса­живают страусник (см. рис. 83, с. 102).

У папоротника орляка съедобны молодые закрученные «завитки» листьев. Их собирают рано весной в первые две недели после появления. Молодые листья консервируют, су­шат, солят. Экстракт щитовника мужского применяется в качестве глистогонного средства.

На этой странице материал по темам:

• строение папоротника

• функции органов строения папоротника

• какие признаки характерны для папоротников?

• отдел папоротники способы питания

• плауны распространение

Вопросы к этой статье:

• Каковы отличительные черты папоротников?

• Как размножаются па­поротники?

• Что представляют собой буроватые бугорки на нижней сто­роне листьев папоротников?

• По каким признакам папоротники сходны с мхами, а по каким отличаются от них?

Конспект «Папоротники, или Папоротниковидные» — УчительPRO

«Папоротники, или Папоротниковидные»

Папоротники — это сосудистые растения: спорофит преобладает над гаметофитом. Встречаются чаще во влажных тенистых местах. Листья (вайи) спорофита достигают высоты до 1 м и растут от толстого горизонтального стебля или корневища. 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. 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 происходит мейотическое деление диплоидных материнских клеток спор и образуются гаплоидные споры. Все споры в спорангии совершенно одинаковы. После созревания индузий отпадает и споры высыпаются, наружу.

 

Споры прорастают и дают начало новому гаметофиту — заростку сердцевидной пластинке диаметром около 1 см, способной к фотосинтезу. Заросток прикрепляется к почве одноклеточными ризоидами. У заростка нет кутикулы, он может жить только во влажном месте. На его нижней стороне образуются простые архегонии и антеридии. Это репродуктивные органы, образующие гаметы путем митоза из материнских клеток. В антеридиях образуются множество сперматозоидов, а в архегониях по одной яйцеклетке.

При наличии воды созревшие сперматозоиды подплывают к архегониям, реагируя на яблочную кислоту, выделяемую шейкой архегония. Оплодотворение обычно перекрестное. Из диплоидной зиготы на заростке развивается спорофит. У молодого зародыша образуется ножка, через которую он поглощает питательные вещества гаметофита, пока эту функцию не возьмут на себя собственные корни и листья спорофита.

---

---

Это конспект по теме «Папоротники, или Папоротниковидые». Выберите дальнейшие действия:

Папоротники 🐲 СПАДИЛО.РУ

Папоротники — наиболее древняя группа высших споровых растений, в который входят как современные папоротники, так и одни из древнейших высших споровых растений, появившихся около 400 млн. лет назад в девонском периоде палеозойской эры. В настоящее время их насчитывается около 300 родов и более 10 000 видов. Встречаются в различных экологических условиях. В умеренных зонах это травянистые растения, многолетние корневищные травы, наиболее распространенные во влажных лесах; некоторые растут на заболоченных местах и в водоемах, их листья отмирают на зиму. Во влажных тропических лесах встречаются древовидные папоротники с колоноподобным стволом высотой до 20 метров. На верхушке ствола находится крона из больших перистых вечнозеленых листьев.

Строение папоротников

Большинство папоротников имеет стебель лежащий, подземный или надземный. Корни и стебель состоят из хорошо дифференцированных тканей. Размеры и форма листьев у разных видов неодинаковы, но у большинства они большие, растут верхушкой, выводковые почки закладываются в мезофилле листа. Листья папоротниковидных — это гомологи стебля (кладодии), их называют вайями. Значительная часть надземных форм папоротников имеет два типа листьев — стерильные и спороносные (диморфизм листьев). В течение сухого сезона развиваются только спороносные листья. Эта форма диморфизма способствует распространению спор: спорангии возвышаются над окружающими листьями и подвергаются действию сухого воздуха и ветра. У древовидных папоротников обычно не бывает подобного диморфизма. Листок у них является одновременно и фотосинтезирующим, и спороносным органом.

Господствующей фазой в жизненном цикле папоротниковидных является спорофит. Почти у всех папоротников спорофит многолетний и лишь у немногих (у видов рода цератоптерис) — однолетний (он ежегодно отмирает, оставляя специальные спорофитные почки, дающие начало новым спорофитам). Спорофит папоротника имеет довольно сложное строение. От корневища вертикально вверх отходят листья, вниз — придаточные корни (первичный корень быстро отмирает). Часто на корнях образуются выводковые почки, обеспечивающие вегетативное размножение растений.

Размножение папоротников

Папоротники чередуют половое и бесполое размножение. Преобладает фаза спорофита.

Спорофит

Спорофит — диплоидная (2n) многоклеточная фаза в жизненном цикле растений и водорослей, развивающаяся из оплодотворенной яйцеклетки, или зиготы и производящая споры. На спорофите в специальных органах — спорангиях — в результате мейоза развиваются гаплоидные споры (1n). У цветковых растений, голосеменных и сосудистых споровых (плауны, хвощи и папоротники) спорофит значительно крупнее гаметофита. Собственно, все, что мы обычно называем растением, и есть его спорофит.

Гаметофит

Гаметофит — гаплоидная (n) многоклеточная фаза в жизненном цикле растений, развивающаяся из спор и производящая половые клетки, или гаметы.

Развивается из гаплоидных спор. На гаметофите в специальных органах гаметангиях развиваются половые клетки, или гаметы. Гаметангии, производящие мужские гаметы, называются антеридии, а гаметангии, производящие женские гаметы — архегонии. Из оплодотворенной яйцеклетки, или зиготы развивается диплоидный спорофит, который первое время зависит от гаметофита.

Спорангии находятся на нижней стороне листа, собраны кучками (так называемые сорусы). Сверху сорусы прикрыты покрывальцем. Споры рассеиваются при разрыве стенки спорангия. Число спор на одном растении достигает десятков, сотен миллионов, иногда миллиардов.

На влажной почве споры прорастают в маленькую зеленую сердцеобразную пластинку. Это заросток (гаметофит) прикрепляется к почве ризоидами. Заросток обоеполый (изредка однополый — у водных папоротников), на нем образуются антеридии и архегонии. Оплодотворение происходит в водной среде (во время росы, дождя или под водой — у водных папоротников). Из оплодотворенной яйцеклетки формируется зародыш спорофита, состоящий из гаустории — ножки, которой он врастает в ткани заростка и потребляет из него питательные вещества, зародышевого корешка, почки, первого листа зародыша — «семядоли». Таким образом, гаметофит папоротников приспособлен к обитанию в условиях увлажнения, а спорофит — типичное сухопутное растение.

Практическая работа «Строение папоротника и хвоща»

Папоротникообразные — это большая группа высших растений. В состав папоротникообразных входят три отдела: папоротниковидные, хвощевидные и плауновидные.

Папоротникообразные очень разнообразны по внешнему виду, но все они имеют вегетативные органы — корень, побег (стебель и листья) и размножаются спорами. Папоротник никогда не цветёт, это всего лишь поэтический вымысел. Листья папоротника растут верхушкой. Молодые листья не распустившиеся полностью улиткообразно закручены.

Хвощи — это многолетние травянистые корневищные растения, похожие на маленькие ёлочки. И листья, и боковые побеги хвощей располагаются в мутовках.

Строение папоротника

Что делать. Рассмотрите спороносящее растение папоротника. Зарисуйте его внешний вид и подпишите части растения.

Что делать. На нижней поверхности листа папоротника найдите бурые бугорки, в них находятся спорангии со спорами.

Что наблюдать. Рассмотрите спорангии под микроскопом.

Подготовить к отчёту. Рисунки: внешнее строение папоротника и скопление сорусов под микроскопом. Ответить на вопросы: какая корневая система у папоротника? Как растут листья? Обоснуйте принадлежность папоротников к высшим споровым растениям.

Строение хвощей

Что делать. Рассмотрите внешнее строение весеннего побега хвоща полевого. Найдите корневище, корень, стебель, пленчатые (чешуевидные) листья. На верхушке побега рассмотрите спороносный колосок.

Что делать. Рассмотрите летний побег хвоща полевого. Найдите корневище, стебель и мутовки листьев, расположенные на боковых побегах.

Подготовить к отчёту. Рисунки: внешнее строение хвоща полевого. Сделать соответствующие к ним подписи.

Ответить на вопросы: что общего и каковы различия во внешнем строении изученных вами папоротника и хвоща? Почему на хвощи практически не нападают растительноядные моллюски и насекомые?

Презентация

.ppt

Строение папоротника и хвоща

10. Многообразие и значение папоротников

В мире известно около \(10\) тысяч видов папоротников. Вот некоторые из них:

 

орляк обыкновенный — часто встречающееся растение, растущее в сухих сосновых лесах, на вырубках, у дорог.

 

Страусник обыкновенный часто выращивается в садах как декоративное растение, так как у него длинные собранные в розетку листья.

 

Кочедыжник женский похож на страусник обыкновенный, но у него более хрупкие листья.

 

Щитовник мужской — ядовитое растение, которое используется в народной медицине. Из его корневища готовят противоглистные средства.

 

Костенец волосовидный — редко встречающееся охраняемое растение. Это влаголюбивое, тенелюбивое и относительно теплолюбивое растение. Широко распространён в нижнем лесном поясе гор Кавказа, где по известняковым скалам в ущельях образует целые заросли. Листья растения сохраняются даже зимой.

 

Костенец постенный — охраняемое растение, листья которого сохраняются даже зимой.

 

Период развития Земли, когда папоротники были одними из ведущих растений, называют каменноугольным периодом. В то время климат был тёплым и влажным, и древовидные папоротники достигали \(45\) м в высоту. За миллионы лет остатки растений накопились и спрессовались, образовав каменный уголь. На кусках каменного угля можно найти отпечатки древних папоротников.

 

 

Сегодня древовидные папоротники сохранились в некоторых местах, например, в Новой Зеландии.

Опавшие листья папоротников, как и листья деревьев, являются хорошим удобрением для почвы. Корни папоротников помогают удерживать почву и предотвращают её вымывание.

общая характеристика, особенности. Сколько видов папоротников

Отдел папоротниковидные составляют сосудистые растения, к которым относится как современные, так и древнейшие высшие. Сейчас насчитывается около десяти тысяч видов различных папоротников, широко распространенных по всему миру, которые могут встретиться в любой точке планеты.

Общая характеристика папоротниковидных, виды, названия

Влажные тропические леса обладают наилучшими условиями для их произрастания. Здесь насчитывается наибольшее количество видов папоротников, которые растут не только на почве, но даже на стволах и побегах деревьев.

Папоротниковидные растения можно встретить в щелях скал, на болотах, озерах, стенах домов, дорожных обочинах. Темные участки тропических лесов идеальны для размножения лиановидных и древовидных папоротников, а многолетние плавающие обитают вблизи водоемов. Они не привлекают внимание, но они вездесущи, благодаря своей неприхотливости к произрастанию.

Папоротники наших лесов

В наших широтах, где климат умеренный древовидные папоротники нельзя встретить, зато многолетних травянистых видов папоротников достаточно много. Если посмотреть, сколько видов папоротников растет в России, то их будет около сотни. Наиболее распространенными папоротниками являются страусник обыкновенный, кочедыжник женский и японский, щитовник мужской, многорядники, листовик сколопендровый, орляк обыкновенный.

Растения, входящие в отдел папоротниковидные, отличаются от простейших низших, таких как водоросли, наличием стебля, корней и листьев, которые имеют свои особенности.

Стебли, корневища их строение

Стебель папоротников развит не сильно. Он непрочен и маленького размера. Исключениями, пожалуй, являются тропические древовидные папоротники, имеющие вид прямостоячих стволов, наверху которых имеется небольшая крона, состоящая из достаточно крупных листьев.

В большинстве случаев, травянистые папоротниковидные растения имеют короткий стебель, который называется корневищем. Корневища разделяются на два типа, в зависимости от формы и месторасположения листьев и корня.

К первому типу относятся корневища, у которых придаточный корень расположен на нижней стороне, а листья вверху. У второго типа поверхность корневища равномерно покрыта листьями и корнями. Корневища некоторых видов папоротника могут быть ядовитыми.

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.

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.

Гаметы

Этот заросток начинает самостоятельную жизнь, цепляясь к почве своими нитевидными образованиями. На его нижней стороне развиваются женские и мужские гаметы (яйцеклетки и сперматозоиды). По каплям воды или росы, которая задерживается под заростком, сперматозоиды доставляются к яйцеклеткам, совершая тем самым оплодотворение.

Папоротниковидные голосеменные в корне отличаются от других видом. Главное отличие — это размножение растений пыльцой, а гаметы находятся внутри ее. Ветром пыльца разносится на большое расстояние. Семена образуются в шишках, они не имеют оболочки, поэтому называются голосеменные.

Ровесники динозавров

Отдел папоротниковидные является очень древним, он вместе с остальными растениями составлял растительный поверхностный слой почвы. В каменноугольный период на болотистых участках леса помимо огромных хвощей и плаунов росли древние папоротники, высота которых достигала тридцати метров.

На кусках каменного угля до сих пор остаются отпечатки больших листьев больших древовидных папоротников. Сейчас распространение папоротниковидных наблюдается по всей Земле, независимо от климата. Они встречаются как в жарких тропиках, так и в самых северных точках мира.

Времена года оказывают своё влияние и на растение папоротника. Весной оно начинает свой рост и развитие, а ближе к осени эти процессы останавливаются. У большинства видов происходит отмирание листьев, но существуют и такие виды, у которых происходит их перезимовка и они остаются зелеными, напоминая, что в условиях тропического климата, на фоне других постоянно зеленых растений, папоротники тоже остаются всё время зелеными.

Названия «папоротник» произошло от красивой формы листьев похожей на перо. В отличие от других высших споровых растений, папоротники имеют большое экологическое значение в природе, например, являются важной составляющей лесной экосистемы.

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.

Декоративность листьев

Благодаря своим большим красивым и рассеченным листьям, папоротник часто используют в качестве украшения садов или парков. Например, папоротник «Марсилия четырехлистная» применяется в украшении водоемов и высаживается прямо в воду. Папоротник, который имеет название «нефролепис» уже давно используется, как декоративное комнатное растение, привлекая людей своими большими ажурными листьями.

Водные папоротники широко используются как украшения для аквариумов. Помимо декора, такие папоротники выполняют важнейшую роль обеспечения обитателей кислородом. Сколько видов папоротников бы не было, все они играют важную роль в жизни леса.

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.

Структура папоротника — Science Learning Hub

Папоротники бывают самых разных форм и размеров, и этот интерактивный курс исследует разнообразие форм новозеландских папоротников. Тело папоротника состоит из 3-х основных частей — корневища, листьев и спорангиев.

Узнайте больше о спорангиях в этом интерактивном интерактиве.

Расшифровка

Rachis

Центральная средняя жилка или ножка пластинки. Это продолжение ножки. Часто рахис отличается от ножки как по цвету, так и по покрытию волосков и чешуек.

Изображение подтверждения: University of Waikato

Pinnae

Основные подразделения вайи. Ушные раковины или листочки могут располагаться попеременно или противоположными парами вдоль средней жилки. Если вайя однажды разделена, то она «перистая». Чаще всего вайи делятся на вторичные ушные раковины и являются «двуперчатыми», или на третичные ушные раковины и являются «тройными».

Подтверждение изображения: Steve Attwood

Koru

Молодые листья папоротника, полученные из корневища.Они обычно плотно скручены для защиты и могут быть дополнительно защищены волосками или чешуей. Также известные как болтуны, они медленно раскручиваются по мере взросления.

Подтверждение изображения: Музей Новой Зеландии Те Папа Тонгарева

Корневище

Стебель папоротника. Он может ползти по земле или под землей или даже вверх по дереву (ползучее корневище), он может вырасти в короткий или высокий ствол (вертикальное корневище), или это может быть сплошная масса, которая дает начало пучку листьев ( прямостоячее корневище).Очень часто корневище растет под землей. Корневище дает корни и новые листья.

Благодарности за изображения: Университет Вайкато, Музей Новой Зеландии Те Папа Тонгарева

Stipe

Участок стебля между корневищем и пластинкой. Ножки различаются по текстуре, твердости, толщине, длине и цвету, а иногда имеют бороздки на верхней поверхности.

Подтверждение изображения: Университет Вайкато

Frond

Лист папоротника.Их называют листьями, чтобы отличать их от листьев цветущих растений. Листья у цветущих растений связаны исключительно с фотосинтезом, тогда как листья папоротника выполняют как фотосинтетическую, так и репродуктивную функции. Каждое растение папоротника может иметь от одного до многих листочков. Они могут быть от 1 см (пленчатые папоротники) до 5 м (мамаку / черный древовидный папоротник).

Подтверждение изображения: Музей Новой Зеландии Te Papa Tongarewa

Lamina

Пластинка представляет собой плоскую зеленую листовую пластину вайя.Пластинка включает рахис (средняя жилка или стебель) и ушные раковины (листочки).

Подтверждение изображения: Музей Новой Зеландии Те Папа Тонгарева

.

Репродукция папоротника

Структуры папоротников и их воспроизведение

Папоротники бессемянные, сосудистые растения. Они содержат два типа сосудистой ткани которые необходимы перемещать вещества по растению. Эволюционно это дополнение из сосудистая ткань для растений — вот что позволило папоротнику расти и развиваться скорее, чем просто растекается по земле. Более примитивные мхи полагаются на осмос и диффузия для движения материала и необходимость оставаться в тесном контакте с в земля.С добавлением сосудистой ткани, воды, питательных веществ и пищи мог теперь можно транспортировать по более высокому растению. Первый тип сосудистый ткань, ксилема, отвечает за перемещение воды и питательных веществ через в растение. Когда клетки ксилемы достигают зрелости, они умирают, теряя сотовый содержание. Внешние клеточные стенки остаются нетронутыми. Эти клеточные стенки сложены конец в конец, образуя длинные трубки от корней, через стебли, до в уходит.Когда водяной пар выходит из листьев через устьица, процесс известный как транспирация, создается вакуум, вытягивающий больше воды из корней до ксилемная трубка. Этот вакуум / всасывание перемещает воду по всему растение. В жесткие клеточные стенки ксилемы также поддерживают рост папоротника. как это становится выше. Другая сосудистая ткань, флоэма, отвечает за перемещение глюкоза по всему растению. Ткань флоэмы состоит из сита элементы; живые клетки, утратившие свои ядра, и клетки-компаньоны; который кажется позаботьтесь о ячейках сита.Чтобы перемещать еду по папоротнику, глюкоза закачиваются в элементы сита (для этого требуется клеточная энергия). вода также перемещается в ткань флоэмы посредством осмоса, создавая давление, которое проталкивает глюкозу по всему растению.

Папоротники способны только к первичному росту, т.е. растет вверх. Они не увеличиваются в диаметре, вид нарастания известный как вторичный рост. Этот первичный рост происходит на кончиках растений. стреляет и корни в областях, называемых апикальными меристемами.Апикальные меристемы содержат меристематический ткань, которая дает начало всем другим типам растительной ткани.

Папоротники также содержат истинные корни, стебли и листья. Листья папоротника считаются мегафиллами, имея в виду они имеют внутри несколько сосудистых нитей. Также известны листья папоротника как листья. Когда листья появляются впервые, они часто плотно скручены и называется скрипки, так как они напоминают самую верхнюю часть скрипки инструмент.В Вайи возникают из подземного стебля, известного как корневище. Метро корни прикрепляется к корневищу и служит якорем для растения вместе с поглощая воду и питательные вещества из земли.

Современные папоротники произошел от одни из самых старых растений на Земле. Считается, что они возникли между 420–360 миллионов лет назад. Их филогения следующая:

Домен-Эукария (их клетки содержат ядра)

Королевство-Планты (они содержать хлорофилл для фотосинтеза и клеточных стенок)

Отделение Pteridophyta (также называемый Polypodiophyta при использовании в составе Tracheophyta или сосудистых растений)

Класс Pteridopsida

Орден-Athyriales (один из в наибольшая)

Дальнейшая классификация основана на папоротниках спорангии, независимо от того, защищены ли они покрытием, называемым индусиумом, форма листьев и как они раскрываются.

Все сосудистые растения — это смена поколений в течение жизни цикл: поколение спорофитов и поколение гаметофитов. В папоротниках многоклеточный спорофит — это то, что обычно называют папоротником растение. На нижняя сторона листьев — спорангии. Внутри спорангиев находятся споры. производство клетки, называемые спорогенными клетками. Эти клетки подвергаются мейозу с образованием гаплоидный споры. Споры на большинстве папоротников имеют одинаковый размер и одинаковы функция.Поэтому папоротники известны как гомоспористые растения. В спорангии обычно в группах, известных как сори, находятся на нижней стороне папоротника уходит. Некоторые папоротники покрывают спорангии, известные как индусиумы. Когда споры зрелые, выделяются из спорангиев. Если спора попадает на подходящем месте, он прорастет и вырастет через митоз в зрелую гаметофит растение. Гаметофит — это растение, производящее гаметы. Папоротник гаметофит представляет собой небольшое (примерно 5 мм) двуполое растение в форме сердца, называемое проталлус.Проталлус гаплоидный, так как вырос из споры, которая имел были сформированы мейозом. Он не имеет сосудистой ткани и использует небольшой ризоиды, чтобы закрепить его на земле. На нижней стороне проталлуса секс форма органов. Женская структура, называемая архегонием, содержит Один яйцо. Мужская структура, антеридий, содержит много жгутиковых. сперма. В сперма выделяется из антеридия и проплывает сквозь тонкую пленку вода к ближайшему архегонию, чтобы оплодотворить яйцо.Поскольку антеридиум и архегонии находятся на одном проталлусе у папоротника есть несколько стратегий к предотвратить самооплодотворение. Эти стратегии будут обсуждены позже в этот бумага. После оплодотворения яйца диплоидная зигота был создан. По мере того, как зигота превращается в эмбрион, она остается прикрепленной к проталлус. Эмбриональное растение зависит от проталлуса для воды. а также питательные вещества. По мере роста зародыша и развития зрелого диплоидного растения в prothallus погибает.Это зрелое растение называется поколением спорофитов. с тех пор производит споры. Спорофит — одно из наиболее распространенных признан папоротник. Затем спорофит производит новые споры, как описано выше.

Другая Способ размножения папоротников — клоновое распространение. Метро корневища разрастаются и дают ростки новые спорофиты. Огромные клональные колонии были обнаружены папоротники, состоящие из тысяч отдельных клональные растения, называемые раметами (Klekowski, 2003).Этот экстензивный клональный распространение особенно адаптивно для фазы спорофита. Их долгая жизнь (несколько лет) и обширная конкуренция за пространство с другими растения позволяют папоротникам быстро стать доминирующими подлесок на вновь нарушенных территориях леса. Однако примерно 10% видов папоротников имеют гаметофиты, которые размножаются вегетативно, используя бесполые почковидные структура, известная как гемма (Haig, 2006).

С архегонии и антеридии на одном гаметофите, можно предположить, что очень высоко уровень инбридинга.Если произошло внутригаметофитное самоопыление, где сперма оплодотворить яйцо на том же растении-гаметофите, в результате спорофит становятся на 100% гомозиготными всего за одно поколение, теряя все генетические изменчивость необходимо для будущей эволюции. Любой летальный рецессивный ген было бы выразил и вид очень быстро вымрет. Интергаметофитное самоопыление, где сперма от одного гаметофита оплодотворено яйцо, от другого гаметофита оба пришедший от того же спорофита, также быстро приведет к гомозиготность.В На самом деле этого не происходит. Виды гомоспоровых птеридофитов , а не , все имеют высокую степень инбредности или эволюции. застой (Haufler, 2002). Папоротники используют несколько механизмов, чтобы не допустить самооплодотворение и результирующая гомозиготность. Межаметофитный переход сперма, оплодотворяющая яйцеклетку на другом гаметофите, где оба растения возник из отдельных спорофитов, встречается. Это похоже на пыльцу с одного Лили посадка на рыльце другого отдельного растения лилии на несколько метров далеко.Некоторые Гаметофиты папоротника производят феромон, называемый антеридиогеном. Эта феромон заставляет соседние незрелые гаметофиты производить только антеридии. Эта позволяет производить гораздо больше сперматозоидов для возможного перекрестного оплодотворения из яйцо. Архегонии и антеридии созревают с разной скоростью, чтобы предотвратить внутригаметофитное самоопыление. Одна из самых интересных используемых стратегий папоротниками предотвращение эволюционного застоя — это полиплоидия. Более 95% папоротников имеют был оказался полиплоидным (Haufler, 2002).Это результат процесса известный как аллополиплоидия. Аллополиплоидия возникает, когда два гаплоидных набора хромосомы произошли от двух разных видов папоротников. Результат заключается в том, что во время мейоза гомологичные хромосомы не могут совпадать потому что они несколько не похожи. При интергаметофитном самоопылении происходит, хромосомы являются достаточно похожи, чтобы зигота спорофита могла образовываться и расти. Однако, когда спорофит пытается производить споры через мейоз, хромосомы не аналогичный достаточно, чтобы при необходимости составить пары.Они гомеологичны, а не гомологичны. Эта неспособность пройти мейоз и продуцировать споры приводит к тому, что растение бесплодие. Однако иногда хромосомы реплицируются, создавая полиплоид. лиц. В гомологичные хромосомы теперь могут объединяться и разделяться во время мейоза, создание споры. Эти теперь диплоидные споры высвобождаются, прорастают и превращаются в здоровый гаметофиты. Диплоидные гаметы самооплодотворяются, создавая здоровые спорофит растения.Хотя это самооплодотворение может звучать как внутригаметофитный самоопыление описано выше, это не так. Созданная полиплоидия когда удвоение хромосом перед спариванием обеспечивает генетические вариации в пределах завод для предотвращения гомозиготности. Наличие гомеологических хромосом также помогает предотвратить летальную экспрессию рецессивного гена. С дополнительными доминирующими копиями гены доступный, экспрессируется меньше летальных генов. Исследования также показали, что время от времени гомеологичные хромосомы объединятся с гомологичной хромосомой в течение мейоз, создавая новые комбинации генов.

Хотя сегодняшние обыкновенные папоротники произошли от некоторых из самых старых растений на Земля, их репродуктивный цикл и генетическая изменчивость сложны.

Ресурсов:

Глен, Рене. Птеридофиты: загадочные растения который имеет без семян. Фонарь 42. 1 (1993): 48-51.

Хейг, Дэвид и Вильчек, Дружелюбие.»Сексуальный конфликт и чередование гаплоидные и диплоидные поколения. «Философские труды Королевское общество B: Биологические науки 361. 1466 (2006): 335-343.

Haufler, Christopher H. Homospory 2002: An Одиссея Прогресс в генетике и эволюционной биологии птеридофитов. Биологические науки 52. 12 (2002): 1081-1094.

Клековский, Эдвард. «Клональность растений, мутации, дипломатический отбор и мутационный кризис.«Биологический Журнал Линнея Общества 79. 1 (2003): 61.

Krogh. Биология: Путеводитель по естественному миру UpperSaddle Река: Прентис Холл, 2005.

Соломон, Берг, Мартин. Биология Бельмонт: Brooks / Cole-Thomson Learning, 2005.

.

.

Что такое папоротник?

Папоротники — это растения без цветов. Папоротники обычно размножаются, производя споры. Как и у цветущих растений, у папоротников есть корни, стебли и листья. Однако, в отличие от цветущих растений, у папоротников нет цветов и семян; вместо этого они обычно размножаются половым путем с помощью крошечных спор или иногда могут размножаться вегетативно, как пример ходячий папоротник.

В прошлом папоротники слабо группировались с другими споровыми сосудистыми растениями, которых часто называли «союзниками папоротников».Недавние генетические исследования открывают сюрпризы относительно взаимоотношений папоротников и их союзников. Во-первых, папоротники, по-видимому, тесно связаны с хвощами. Фактически, хвощи теперь сгруппированы как папоротники. Во-вторых, растения, обычно называемые «союзниками папоротников», мхами и мухами, совсем не связаны с папоротниками. Общие отношения между членами растительного мира показаны на диаграмме ниже.

Ходячий папоротник ( Asplenium rhizophyllum ), растущий на покрытой мхом скале в восточном Теннесси.Этот папоротник может размножаться вегетативным путем. Обратите внимание на маленькие папоротники, растущие на кончиках удлиненных листьев папоротника. Фото Крис Лайт.

Кладограмма, показывающая общие взаимоотношения между представителями растительного мира.

Хвощ речной, Equisetum fluviatile, растет в ручье недалеко от Гирдвуда, Аляска, Национальный заповедник Чугач. Одиннадцать из 15 видов хвоща встречаются в Северной Америке.В Угольный век предки хвощей выросли до размеров деревьев.

Дубовый мох обыкновенный, Lycopodium clavatum , растет в мускусе в проливе Принца Уильяма, Аляска, национальный заповедник Чугач.

Quillworts

Полынь обыкновенная, Isoetes occidentalis , растет в мелководном озере на острове Принца Уэльского, Аляска, в национальном лесу Тонгасс.

Quillworts — единственные потомки деревьев, которые доминировали в болотистых лесах в Угольный век, около 320 миллионов лет назад.Полынь — это небольшие растения, которые обычно растут на мелководье. В Северной Америке произрастает около 25 видов.

На снимке обыкновенного обыкновенного показано растение, укоренившееся в иле на дне мелкого озера (слева). Обратите внимание на простые игольчатые листья, выходящие из грязи.

На этом изображении также показано все растение, плавающее на поверхности озера (справа). Основания листьев бледные, потому что они были погребены в грязи и не получали солнечного света.

Истории успеха Fern

Большой поиск крошечных папоротников

Hymenophyllum wrightii гаметофитов, растущих клубком на гниющей древесине.Фото Аарона Даффи.

В течение многих лет ботаники Лесной службы интересовались поиском неуловимого растения под названием пленчатый папоротник Райта ( Hymenophyllum wrightii ) в регионе Аляска. Папоротник был отнесен региональным лесником к чувствительным видам в регионе Аляски в 1994 году из-за его очевидной редкости. Однако интерес к растению возник на несколько десятилетий раньше.

Подробнее о большом поиске крошечных папоротников…

Ботрихиум Охота за сокровищами — ноябрь 2011 г.

6 и 20 августа 2011 года члены Общества местных растений штата Невада посетили два родниковых участка в Спринг-Маунтинс, округ Кларк, штат Невада, чтобы найти и, надеюсь, научиться определять видов Botrychium . Botrychiums , также известный как лунолистник, принадлежит к семейству Ophioglossaceae, древнему семейству растений, отдаленно связанных с современными папоротниками.

Подробнее о Botrychium Treasure Hunts…

.

Fern Structure and Functions — скачать видео на ppt онлайн

Презентация на тему: «Структура и функции папоротника» — стенограмма презентации:

1 Структура и функции папоротника
Папоротники — это растения, которые обладают сосудистой тканью, сильными корнями, ползучими подземными стеблями, называемыми корневищами, и большими листьями, называемыми листьями.

2 Папоротники-трахеофиты Папоротники — очень развитые представители филы Tracheophyta. Чтобы понять структуру папоротников в частности, вы должны понимать структурные изменения типа Tracheophyta, которые позволяют папоротникам преуспевать на суше и не зависят от чрезвычайно влажной среды для выживания.

3 Сосудистые ткани Очень важными приспособлениями трахеофитов являются сосудистые ткани. Сосудистые ткани — это сложные ткани, которые переносят воду и питательные вещества, являющиеся продуктом фотосинтеза по всему растению. Сосудистые ткани бывают двух типов • Xylem- переносит воду от корней ко всем частям Растение • Флоэма — переносит питательные вещества и продукты фотосинтеза из листьев по всему растению.

4 Трахеидные клетки Важным типом клеток, присутствующих в тканях сосудов, являются трахеидные клетки.Эти клетки позволяют тканям ксилемы переносить воду от корней к листьям и необходимы для функционирования тканей ксилемы. Клетки трахеиды имеют очень толстые и прочные клеточные стенки, которые укрепляют стебли папоротника и помогают ему противостоять силе тяжести. Клетки трахеиды необходимы для выживания и функционирования папоротников.

5 Настоящие корни и настоящие листья
Сосудистые ткани имеют громкие папоротники для развития настоящих листьев и настоящих корней.Настоящие корни, такие как у папоротников, имеют пучок сосудистых тканей, собранных в центральной части корня. Это называется сосудистый цилиндр. Эти настоящие корни позволяют папоротникам эффективно получать и распределять воду по всем участкам растения, обеспечивая его выживание на суше. Настоящие листья — это фотосинтетические органы, которые имеют пучки сосудистых тканей, собранные в венах листа / веточки. Листья трахеофитов, включая папоротники, обычно имеют восковое покрытие, называемое кутикулой. Это покрытие защищает вайю / лист от чрезмерного испарения на солнце и удерживает воду внутри растения.Помогает ему процветать в более сухих условиях

6 Теперь, когда мы полностью понимаем структуру трахеофитов и то, как эти развитые структуры помогли и сформировали папоротники и их выживание на суше, мы можем изучить структуры, характерные для папоротников.

7 Fronds, Rhizoids, and Sporangium
Папоротники обладают тремя основными структурами; Листья, ризоиды и спорангия Листья — это, по сути, лист папоротника.Это длинные сложные листья с множеством делений. Функции листьев отвечают за фотосинтез, они производят питательные вещества от солнца, которые переносятся через папоротник. Листья также имеют репродуктивную функцию. Корневища — это, по сути, стебель папоротника. Корневища могут расползаться или находиться полностью под землей. Новые листья растут из корневищ, а с другой стороны к ним присоединяются корни. Эти структуры содержат ткани ксилемы и флоэмы, помогающие транспортировать воду, минералы и питательные вещества по всему растению. Спорангиум — спорангий — репродуктивные структуры на растении папоротника, которые видны на нижней стороне листьев.Каждый спорангий представляет собой структуру, содержащую множество гаплоидных спор. Эти структуры важны в репродуктивных процессах папоротников, которые мы подробно рассмотрим позже.

.