Какие растения относятся к папоротникам 3 класс

На самом деле растение не цветет вообще, а для размножения оно имеет массу иных вариантов. Из всего многообразия папоротников можно выделить и съедобные, и ядовитые виды. Они нередко встречаются в домашних условиях, а древесные сорта этого растения даже иногда применяют в качестве строительного материала.

Интересно и строение этих растений — листьев как таковых у них нет, а только листовые пластинки. Листья папоротника называются вайи. А растут они из почек корневища, строение их довольно сложное. Вайи являются системой ветвей, которые находятся на одном уровне и прикреплены к черешку. Другое их название, взятое из ботаники, — плосковетка. Они участвуют в фотосинтезе, споры, необходимые для размножения, созревают на их нижней стороне.

Опорную функцию выполняет кора стеблей. Запаса прочности у папоротников нет из-за отсутствия камбия. Годовые кольца у этих растений тоже отсутствуют. Правда, строение папоротников может отличаться в зависимости от вида. Среди них есть травянистые растения довольно мелкого размера, а могут быть и могучие деревья, которые в тропических условиях растут до 20 метров. Некоторые разновидности папоротников живут в воде, и несмотря на то что поверхностная часть этих растений может не превышать 20 см, корневища при этом могут быть метровой длины.

К папоротникам относятся растения, которые имеют следующие составляющие:

  • корни (придаточные);
  • стебли (обычные прямые, вьющиеся и ползучие);
  • листья.

Размножение папоротниковых

Спорофиллы, которые созревают с нижней стороны листьев, осыпаются на землю, потом «женские» споры образуют заростки — пластины в форме сердца, на поверхности которых находятся своего рода «женские» органы. В то же время из «мужских» спор получаются микрозаростки, в которых созревают спермии. Ветер разносит их по окружающей территории, так они попадают на траву и деревья. Когда разрывается их оболочка, «мужские» семена оказываются во внешней среде, вода помогает им проникнуть в «женские» заростки. Так зарождается новое растение, а сердцевидный заросток постепенно начинает вянуть и отмирает.

Вегетативный способ размножения подразумевает образование новых растений на старых листьях, которые лежат на земле. Постепенно они укореняются и прорастают. Именно этим способом размножаются растения, относящиеся к спорофитам. Кстати, к ним относится бо́льшая часть папоротников, какие бывают в природе.

Количество видов

Папоротники — растения, видов которого насчитывается невероятное количество — тысячи разнообразных видов, три сотни родов и 8 подклассов. Среди подклассов есть даже три вымерших, остальные же подразделяются на следующие виды:

  • настоящие папоротниковые;
  • мараттиевые;
  • ужовниковые;
  • сальвиниевые;
  • марсилиевые.

Древние «представители» рода

Первыми появились ужовниковые, они считаются самыми древними и примитивными, внешне они имеют много отличий от своих собратьев. В частности, обыкновенный ужовник имеет всего один лист, являющийся цельной пластиной, делящейся на спороносную и стерильную части. Также ужовниковые исключительны еще и тем, что из всех папоротниковых лишь у них имеются зачатки камбия и проводящие ткани вторичного характера.

Количество рубцов на корневище говорит о возрасте растения, потому что в год образуется всего 1−2 листа. Несмотря на довольно малые размеры (средняя высота ужовниковых обычно не превышает 20 см), куст такого папоротника может быть даже старше окружающих его деревьев лесу.

Еще один древний вид — мараттиевые, некогда росли по всей планете, но теперь их количество неуклонно уменьшается. Сейчас они встречаются во влажных тропических лесах. Их огромные вайи растут в два ряда и в длину достигают 6 метров.

Самые многочисленные

Есть и полезные виды папоротников, применяемые в медицине. Например, страусник обыкновенный, по-другому называемый «страусово перо» или «черный папоротник». Это один из самых эффектных видов этого растения, взрослые кусты его достигают более метра в длину и имеют короткое прочное корневище. Страусник неприхотлив, но требователен к освещению, любит плодородные почвы, к болезням весьма устойчив. Его листья подразделяются на спороносные (располагаются внутри воронки по 2−3 листа) и стерильные (длиной до полутора метров).

Размножается этот вид различными способами — делением корня, спорами и подземными побегами. Широко применяется в ландшафтном дизайне, предпочитает расти в полутени неподалеку от искусственных водоемов. Растение считается съедобным — в весенний период еще не развернувшиеся молодые (до 20 см) побеги его замораживают в брикетах или делают из них консервы. Правда, употребление страусника в пищу более распространено в странах северного и среднего Востока.

В медицине «страусово перо» применяют в противосудорожных, успокоительных, глистогонных, спазмолитических и вяжущих препаратах. Применяемый в медицине филмцин извлекают из еще одной ядовитой разновидности папоротников — щитовника мужского. Он растет во влажных почвах, в хвойных и лиственных лесах.

«Женский кочедыжник» и другие

Признаки папоротникообразных

Для папоротникообразных характерны следующие признаки:

Разнообразие форм, жизненных циклов, системы строения. Насчитывается три сотни родов и примерно 10 тыс. видов растений (самые многочисленные из споровых).

Высокая устойчивость к переменам климата, влажности, образование огромного количества спор – причины, которые привели к расселению папоротникообразных по всей планете. Встречаются в нижних ярусах леса, на скалистой поверхности, возле болот, рек, озер, разрастаются на стенах заброшенных домов и в сельской местности. Самые благоприятные условия для папоротниковых растений – это наличие влаги и тепла, поэтому наибольшее разнообразие можно встретить в тропиках и субтропиках.

Всем папоротникообразным для оплодотворения нужна вода. Они проходят два периода в жизненном цикле:

  • Продолжительный бесполовой (спорофит);
  • короткий половой (гаметофит).

Когда спора попадает на влажную поверхность, сразу активируется процесс прорастания, наступает половая фаза. Гаметофит крепится к земле с помощью ризоидов (образования похожие на корни, нужны для питания и прикрепления к субстрату) и начинает самостоятельный рост. Новообразовавшееся росток формирует мужские и женские половые органы (антеридии, архегонии), в них идет образование гамет (сперматозоидов и яйцеклеток), которые сливаются и дают жизнь новому растению.

Во время раскрытия спорангии (место созревания споровых клеток) высыпается множество спор, но выживает только их часть, ведь для дальнейшего роста нужна влажная среда и теневая местность.

Вьющиеся по земле папоротники могут размножаться вегетативно, листья, соприкасаясь с почвой, при достаточной влажности дают новые ростки.

Папоротникообразные растения

Стебли папоротниковых имеют множество разнообразных форм, но уступают по размерам листве. Когда стебель на верхушке несет листья, его называют стволом, он снабжен ветвящимся корнем, который придает устойчивости древовидным папоротникам. Вьющиеся стебли называют корневищем, могут простилаться на значительные расстояния.

Папоротники никогда не цветут. В давние времена, когда люди не знали о споровом размножении, существовали легенды о цветке папоротника, который обладал магическими свойствами, кто найдет его, тот обретет неведомую силу.

Прогрессивные черты в строении папоротникообразных

Появились корни, они придаточные, то есть первоначальный корень в дальнейшем не функционирует. Заменяется на корни, проросшие из стебля.

Листья еще не имеют типичного строения, это совокупность ветвей расположенных в одной плоскости под названием вайя. В них находится хлорофилл, за счет которого происходит фотосинтез. Вайи также служат для размножения, на обратной стороне листа находятся спорангии, после их дозревания, происходит раскрытие и высыпание спор.

Взрослые папоротникообразные – диплоидные организмы.

Классификация Папоротникообразных по классам

Настоящие папоротники – самый многочисленный класс. Представитель щитовник мужской – многолетнее растение, достигает высоты до 1 м. Корневище толстое, короткое, укрыто чешуйками, на нем расположены листья. Растет на влажной почве в смешанных и хвойных лесах. Орляк обыкновенный обитает в сосновых лесах, достигает больших размеров. Быстро размножается, хорошо приживается, поэтому может занимать значительные территории, если использовать его в парках или садах.

Щитовник мужской

Хвощевидные – травянистые папоротники, растут от нескольких сантиметров до 12 метров (хвощ гигантский), при этом диаметр стебля около 3см, поэтому чтобы развиваться их необходимо использовать другие деревья как опору. Листва видоизменена до чешуй, стебель равномерно разделен узелками на междуузелковые участки. Корневая система представлена придаточными корнями, в почве также находится часть корневища, которое может формировать клубни (органы вегетативного размножения).

Мараттиевые – относятся к древним видам растений, которые населяли нашу планету в Каменноугольный период. Присутствует стебель, до середины погруженный в почву, корни придаточные. Сейчас они постепенно отмирают, встречаются только в тропических поясах. Обладают огромными двухъярусными листьями, до 6 метров длиной.

Ужовниковые – наземные травянистые растения до 20см в высоту (есть исключения, которые достигают 1,5м длинны). Представители имеют толстый корень, не дающий ответвлений. Корневище, например, у гроздовника полулунного короткое, не разветвляется, а у червеколосника — вьющееся, распространяется по земле.

Читайте также:  Творожная запеканка при грудном вскармливании рецепт

Гроздовник полулунный

Сальвиниевые – водные папоротниковые растения (населяют водоемы Африки, южной Европы), которые имеют корень для крепления к сильно увлажненной почве. Они разноспоровые, отдельно развиваются мужские и женские гаметофиты. После дозревания взрослая особь отмирает, а сорусы опускаются на дно, из которых весной выйдут споры и поднимутся с глубины на поверхность воды, где происходит оплодотворение. Используются, как растения для аквариумов.

Сальвиниевые

Значение папоротникообразных растений

Остатки папоротников дали залежи полезных ископаемых: каменного угля, который широко используется в промышленности (как топливо, химическое сырье). Некоторые виды вносят как удобрение.

Применяются для изготовления лекарственных препаратов (антипаразитарных, противовоспалительных). Споры входят в состав оболочек капсул.

Папоротники — это еда и дом для низших животных. Выделяют кислород в процессе фотосинтеза.

Красота растений привлекает ландшафтных дизайнеров, поэтому их выращивают как декорации. Некоторые виды можно использовать в пищу (листву орляка).

Папоротниковидные

Иллюстрация из книги Эрнста Геккеля Kunstformen der Natur, 1904
Научная классификация
Домен: Эукариоты
Царство: Растения
Подцарство : Зелёные растения
Отдел: Папоротниковидные
Международное научное название Классы
млн лет Эра 2,588 Чет-ный Ф
а
н
е
р
о
з
о
й 23,03 66,0 145,5 М
е
з
о
з
о
й 199,6 251 299 П
а
л
е
о
з
о
й 359,2 416 443,7 488,3 542 4570

Тело папоротника состоит из листовых пластинок, черешка, видоизменённого побега и корней (вегетативного и придаточного). Листовидные органы папоротника называются вайями.

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

Жизненный цикл [ править | править код ]

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 особых 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.

Читайте также:  Шкаф для хранения консервации на балконе

Филогенез [ править | править код ]

По некоторым данным, папоротники произошли от плаунов, однако часть учёных считает, что хвощи, плауны, мхи и этот 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 [ править | править код ]

Для классификации папоротников в разное время были предложены 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
  • Порядок Ophioglossales — Ужовниковые
  • Семейство Ophioglossaceae — Ужовниковые
  • Порядок Psilotales — Псилотовые
    • Семейство Psilotaceae — Псилотовые
    • Класс Equisetopsida — Хвощёвые
      • Порядок Equisetales — Хвощёвые
        • Семейство Equisetaceae — Хвощёвые
        • Класс Marattiopsida
          • Порядок Marattiales — Мараттиевые
            • 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
                        • Семейство Marsileaceae — Марсилиевые
                        • Семейство Salviniaceae — Сальвиниевые
                        • Порядок Cyatheales
                          • Семейство Thyrsopteridaceae
                          • Семейство Loxomataceae
                          • Семейство Culcitaceae
                          • Семейство Plagiogyriaceae — Плагиогириевые
                          • Семейство Cibotiaceae
                          • Семейство Cyatheaceae
                          • Семейство Dicksoniaceae
                          • Семейство Metaxyaceae
                          • Порядок Polypodiales — Многоножковые
                            • Семейство Lindsaeaceae
                            • Семейство Saccolomataceae
                            • Семейство Dennstaedtiaceae — Деннштедтиевые
                            • Семейство Pteridaceae
                            • Семейство Aspleniaceae — Костенцовые
                            • Семейство Thelypteridaceae — Телиптерисовые
                            • Семейство Woodsiaceae — Вудсиевые
                            • Семейство Blechnaceae — Дербянковые
                            • Семейство Onocleaceae — Оноклеевые
                            • Семейство Dryopteridaceae — Щитовниковые
                            • Семейство Oleandraceae
                            • Семейство Davalliaceae
                            • Семейство Polypodiaceae — Многоножковые
                            • Классификация 2014 года отличается преимущественно укрупнением семейств [7] :

                              • ПодклассEquisetidae Warm.
                              • ПорядокEquisetales DC.
                              • Семейство Equisetaceae Michx.
                            • ПодклассOphioglossidae Klinge
                              • ПорядокOphioglossales Link
                                • Семейство Ophioglossaceae Martinov
                                • ПорядокPsilotales Prantl
                                  • Семейство Psilotaceae J.W.Griff. & Henfr.
                                  • ПодклассMarattiidae Klinge
                                    • ПорядокMarattiales Link
                                      • Семейство Marattiaceae Kaulf. , подсемейства Danaeo >Polypodiidae Cronquist, Takht. & Zimmerm.

                                        • ПорядокOsmundales Link
                                          • Семейство Osmundaceae Martinov
                                          • ПорядокHymenophyllales A.B.Frank
                                            • Семейство Hymenophyllaceae Mart.
                                            • ПорядокGleicheniales Schimp.
                                              • Семейство Gleicheniaceae C.Presl
                                              • Семейство Dipteridaceae Seward & E.Dale
                                              • Семейство Matoniaceae C.Presl
                                              • ПорядокSchizaeales Schimp.
                                                • Семейство Schizaeaceae Kaulf. , подсемейства Lygodio >Salviniales Bartl.

                                                  • Семейство Marsileaceae Mirb.
                                                  • Семейство Salviniaceae Martinov
                                                  • ПорядокCyatheales A.B.Frank
                                                    • Семейство Cyatheaceae Kaulf. , подсемейства Thyrsopter >Polypodiales Link

                                                      • Семейство Cystodiaceae J.R.Croft
                                                      • Семейство Lonchitidaceae C.Presl
                                                      • Семейство Lindsaeaceae C.Presl
                                                      • Семейство Saccolomataceae Doweld
                                                      • Семейство Dennstaedtiaceae Lotsy
                                                      • Семейство Pteridaceae E.D.M.Kirschn. , подсемейства Cryptogrammo >Aspleniaceae Newman , подсемейства Cystopter >Polypodiaceae J.Presl & C.Presl , подсемейства Didymochlaenoideae, Hypodematioideae, Dryopteridoideae, Lomariopsidoideae, Tectarioideae, Oleandroideae, Davallioideae, Polypodioideae (трибы Loxogrammeae, Drynarieae, Platycerieae, Microsoreae, Polypodieae)
                                                      • В 2016 году международной группой ботаников-систематиков ( Pteridophyte Phylogeny Group ) предложена консенсусная классификация ныне существующих таксонов [8] :

                                                        Хозяйственное значение [ править | править код ]

                                                        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 [9] . 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. Корневища папоротника рарауфе [en] были основой пищи маори, которые употребляли также корневища и побеги других папоротников. [ источник не указан 1366 дней ]

                                                        Папоротник в геологии [ править | править код ]

                                                        Предположительно, папоротники могли принимать широкое участие в образовании ископаемых углей, — при их погребении наносами и отсутствии доступа кислорода. Отпечатки древних папоротников нередки в угольных пластах. Таким образом, папоротники включены в глобальный кругооборот органики и, в частности, в кругооборот углерода планеты Земля. Горные породы, слагаемые папоротниками, носят название биолитов («камни биологического происхождения»), они же — горючие ископаемые.

                                                        Папоротник в культуре [ править | править код ]

                                                        В Викитеке есть тексты по теме: « Папоротник »

                                                        В мифологии [ править | править код ]

                                                        В славянской мифологии цветок папоротника наделялся магическими свойствами, хотя на самом деле папоротники не цветут [10] [11] .

                                                        В кинематографе [ править | править код ]

                                                        Существует телесериал российского производства «Пока цветёт папоротник».

                                                        Оцените статью
                                                        Добавить комментарий

                                                        Adblock detector