Папоротники поистине являются одними из самых загадочных представителей растительного мира. С ними связаны красивые истории и легенды. В нашей статье мы рассмотрим цикл развития папоротника, схему жизненного периода и особенности этих растений.
Характерные черты отдела
Представители папоротниковидных представлены двумя жизненными формами. В лесах умеренного климатического пояса растут многолетние травы. Их надземная часть состоит только из листьев. А сам в корневище и расположен под землей. От него отходят пучки В зоне влажных тропических лесов встречаются древовидные папоротники. Их стебель может быть вьющимся или прямостоячим. В любом случае у этих видов он достигает нескольких десятков метров.
Папоротники относятся к группе высших споровых растений, представители которой являются первыми выходцами на сушу. В процессе эволюции у них сформировались настоящие ткани и органы. Именно это позволило освоить этим растениям новую среду обитания. Название данной систематической группы также связано с тем, что папоротники формируют споры, которые являются клетками бесполого размножения.
Цикл развития папоротника: схема описания
Для всех папоротников характерно наличие жизненного цикла. Так называется период между двумя одинаковыми этапами развития поколений. Типичным для этих растений является цикл развития папоротника орляка. Его можно представить в виде этапов, представленных в таблице.
Растение бесполого поколения
Знакомство с циклом развития папоротника, схема которого представлена ниже, мы начнем со спорофита. Именно так называется взрослое листостебельное растение, которое образует значительные заросли в лесах умеренного пояса. На поверхности мы можем видеть только листья папоротника. Они бывают двух видов. Молодые листья спирально закручены, их называют вайи. Они нарастают своей верхушкой и достигают значительных размеров. Так появляются пышные и раскидистые листья взрослых растений.
Спорофит является преобладающим поколением этих растений. Это является значительным отличием в циклах развития мхов и папоротников. У первых основным поколением является гаметофит. Он имеет вид зеленого листостебельного ковра и размножается с помощью половых клеток.
Где расположены спорангии
Следующим этапом цикла развития папоротника является созревание органов бесполого размножения. Они называются спорангиями. Эти структуры имеют вид небольших коричневых бугорков, расположенных на нижней стороне листьев. Сверху они дополнительно защищены пленчатыми "покрывальцами". Спорангии папоротников собраны в группы, которые называются сорусами.
В конце лета эти структуры темнеют. Это значит, что спорангии созрели. Далее они раскрываются, и в землю высыпаются тысячи мелких клеток. Это и есть споры. При наличии достаточного количества влаги они сразу начинают прорастать.
Что такое заросток
Результатом развития спор является заросток. Это и есть особь полового поколения, которая является следующим звеном в цикле развития папоротника. Долгое время ученые даже не знали о его существовании. Все дело в том, что заросток имеет очень мелкие размеры - всего до сантиметра в диаметре. Внешне он представляет собой пластину зеленого цвета сердцевидной формы. Заросток развивается на почве, к которой прикрепляется с помощью ризоидов.
По мере развития гаметофита на его нижней стороне формируются органы полового размножения. В них созревают половые клетки двух видов: яйцеклетки и сперматозоиды.
Условия оплодотворения в цикле развития папоротника орляка
Гаплоидный набор хромосом, который имеют половые клетки гаметофита, изменяется на двойной в процессе их слияния. Оплодотворение у папоротников имеет свои особенности. Во-первых, мужские и женские половые клетки на одном заростке созревают в разное время. Поэтому слияние гамет возможно только между разными растениями. Такой тип оплодотворения называется перекрестным.
Второй особенностью этого процесса у папоротников является обязательное наличие воды. Дело в том, что половые клетки споровых растений не могут самостоятельно двигаться. Поэтому сперматозоид может добраться до яйцеклетки только с помощью воды. Таким образом, папоротники хоть и относятся к группе первых наземных растений, но не утратили связь с прежней средой обитания.
Продолжительность жизни
Сколько может повторяться цикл развития папоротника? Это зависит от конкретного вида растения и места его произрастания. Так, у травянистых форм умеренных широт листья отмирают каждый сезон, а в тропиках растут несколько лет. Но благодаря наличию подземного видоизменения побега, который называется корневищем, само растение остается жизнеспособным независимо от времени года и климатических условий. Во многом именно эта особенность строения сохранила эти древние растения до современного этапа развития органического мира.
Корни папоротников выполняют свои функции в среднем около четырех лет, после чего заменяются новыми. А вот побег может сохранять свою жизнеспособность до 100 лет.
Итак, мы рассмотрели особенности развития одного из отделов высших споровых растений - Папоротниковидные. Для этих растений характерны следующие признаки:
- Появление настоящих тканей (механических, проводящих, покровных) и вегетативных органов (листьев, придаточных корней, видоизмененного подземного побега).
- Бесполое размножение осуществляется с помощью специализированных клеток - спор.
- В цикле развития папоротника преобладает спорофит. Это бесполое поколение, имеющее листостебельное строение.
- Гаметофит папоротника называется заростком. Он представляет собой зеленую пластинку с диаметром до 1 см. Заросток развивается отдельно от спорофита и анатомически с ним не связан.
- В жизненном цикле наблюдается последовательное чередование поколений - полового и бесполого.
Папоротники считаются одними из самых древних известных науке растений на нашей планете. Всего существует около одиннадцати тысяч разновидностей папоротника.
Цветоводы любят растение за необычную, красивую листву. Они пользуются большой популярностью, даже несмотря на то, что не цветут. В домах и квартирах обычно выращивают субтропические и тропические сорта. На улице сажают кусты, адаптированные к умеренному климату. В данной статье мы поговорим о кратких процессах размножения этого древнего и уже комнатного растения.
Как осуществляется процесс размножения папоротников? Существует целых пять способов, как размножить папоротник, а именно:
- Спорами;
- Вегетативное размножение;
- Деление куста;
- Боковые побеги;
- Выводковые почки.
Каждый, кто заинтересован в , выбирает тот способ, что кажется ему более подходящим, будь то бесполый или половой. У каждого есть свои достоинства и недостатки. Рассмотрим подробней каждый из них.
Споры
У папоротников не бывает семян. Именно поэтому в природе они размножаются при помощи спор. Они расположены на нижней части листка. С виду похожи на обыкновенные, почти не заметные точки. Они просто осыпаются в почву, затем прорастают. Хотя спор обычно много, вырастают лишь некоторые из них.
Размножение спорами состоит из трех этапов:
- Сбор созревших спор;
- Хранение для полноценного созревания;
- Высадка в почву.
Скорость роста растения зависит от сорта.
Краткий процесс вегетативного размножения
Не меньшей популярностью пользуется вегетативный способ. Для этого используются ростки, напоминающие по виду пушистые и длинные стрелки. Папоротники могут размножаться выводками почек и черешками листьев. Это все также относится к вегетативному способу. Но такое встречается довольно редко.
Выбор такого способа во многом будет зависеть от личных предпочтений и от уже имеющегося посадочного материала. Проводить эти методы можно в осеннее или весеннее время, при прохладной погоде. Это необходимо чтобы росток уже в течение недели пустил корни и начал развиваться. Не рекомендуется использовать растение обладающие только одной точкой роста. После посадки необходим тщательный полив.
Деление куста
Третий по популярности способ — деление куста. В этом случае куст разделяется на несколько розеток. Если размножаем длиннокорневищный куст то требуется отделить его вместе с корнем и почками. Тогда он сможет вырости значительно быстрее.
При разделении куста не стоит забывать про соответствие роста вайи и корневищ. Это положительно скажется на росте.
Боковые побеги
Справедливости ради стоит заметить, что это не отдельный способ, а лишь разновидность вегетативного. Он подходит для всех типов выращивания папоротника (домашних, полевых и садовых). Лучше всего выводить, таким образом, такие сорта как адиантумы, пеллеи и птерисы. Делать это следует весной до того как появятся первые вайи или осенью.
Выводковые почки
Некоторые разновидности можно разводить при помощи выводковых почек. Они находятся на черешках листьев. Их нужно отделить от основного растения, посадить и хранить в теплом месте пока не приживутся.
Хорошо если есть возможность выращивать его в теплице. Среди сортов, относящихся к умеренной зоне очень мало таких, которые можно было бы выводить таким способом.
Лучшее время для разведения комнатного растения?
Все разновидности папоротника любят темные места и влажную почву. Если есть такой уголок, где прочие растения будут чувствовать себя некомфортно, то папоротник там отлично приживется.
Лучшее время для размножения — ранняя весна. Особенно это относится к спорам. Если посадить растение ранней весной, то оно точно приживётся (при условии что за ним хорошо ухаживали).
Также часто папоротник сажают осенью. Это лучшее время года для посадки после ранней весны. Вероятность что папоротник приживется, также достаточно высока.
Если не получилось посадить весной или осенью, то можно в любое другое время года. Но вероятность что новые побеги смогут выжить будет меньше.
Самый эффективный способ размножения папоротников
Каждый из перечисленных способов пользуется немалой популярностью. Однако самым эффективным можно считать – размножение спорами. Именно так обычно выводится папоротник в дикой природе. Поэтому данный метод и пользуется наибольшей популярностью.
Существуют и иные методы размножения папоротника, но они встречаются очень редко и относятся только к некоторым сортам растения.
Не имеет значения, какой именно сорт вы выращиваете, в любом случае растение требует тщательного ухода. Нужно часто его поливать, при этом не допуская излишнего увлажнения. Также не следует забывать о подкормке.
Папоротники (Polypodiophyta) ,или папоротниковидные — это споровые наземные растения с сильно рассеченными перистыми листьями. Обитают на суше в тенистых местах, некоторые в воде. Распространя-ются спорами. Размножаются бесполым и половым способа-ми. Оплодотворение у папоротников происходит только при наличии воды.
В тенистых лесах и сы-рых 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 поч-ву под пологом леса, растут на ство-лах деревьев.
Папоротники произрастают как на суше, так и в воде. Большинство встречается во влажных тенистых местах.
Все па-поротники имеют стебель, корни и листья. Сильно рассеченные листья папоротников называются вайи. Сте-бель 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 механи-ческие 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 ли-стья, состоит из длинных клеток в форме трубок. Эти трубчатые клетки напоминают сосуды, поэ-тому 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 яв-ляется большим преимуществом этих растений.
Стебли и листья папоротников покрыты влагонепроница-емой покровной тканью. В этой ткани есть особые образова-ния — устьица, которые могут открываться и закрываться. Когда устьица открываются, испарение воды ускоряется (так растение борется с перегревом), когда сужаются — замедля-ется (так растение борется с излишними потерями влаги).
Бесполое размножение
На нижней стороне листьев папоротников есть маленькие буро-ватые бугорки (рис. 81). Каждый бугорок пред-ставляет собой группу спо-рангиев, в которых созре-вают споры. Если встряхнуть лист папоротника нал белой бумагой, она покроется буро-ватой пылью. Это споры, вы-сыпавшиеся из спорангиев.
Образование спор — это бесполое размножение папорот-ников.
Половое размножение
В сухую жаркую погоду спорангии раскрываются, спо-ры высыпаются и разносятся потоками воздуха. Упав на влажную почву, споры прорастают. Из споры путем деле-ния 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 ниж-ней части формируются органы полового размножения , а в них — мужские и женские половые клетки (рис. 82). Во вре-мя дождя или обильной росы сперматозоиды подплывают к яйцеклеткам и сливаются с ними. Происходит оплодотворе-ние и образуется зигота. Из зиготы путем деления постепен-но развивается молодой папоротник со стеблем, корнями и мелкими листьями. Так происходит половое размножение (см. рис. 82). Развитие молодого папоротника идет медлен-но, и пройдет много лет, пока папоротник даст крупные ли-стья и первые спорангии со спорами. Затем из спор появятся новые растеньица с органами полового размножения и т. д.
В тенистых лиственных и смешанных лесах поодиночке или небольшими группами растет щитовник мужской. Его подземный стебель — корне-вище, от которого отходят придаточные корни и листья.
Встречаются и другие виды папоротни-ков: в сосновых лесах — орляк, в еловых — щитовник иголь-чатый, 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.
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
Азолла
Маленький свободноплавающий папоротник азолла в странах Юго-Восточной Азии используется как зеленое удобрение на рисовых по-лях. Это связано с тем, что азолла вступает в симбиоз с цианобакте-рией анабеной, которая способна усваивать атмосферный азот и пере-водить его в форму, доступную для растений.
Папоротники являются компонентами многих расти-тельных сообществ, особенно тропических и субтропических лесов. Как и другие зеленые растения, папоротники при фо-тосинтезе образуют органические вещества и выделяют кис-лород. Они являются средой обитания и пищей для многих животных.
Многие виды папоротников выращивают в садах, оранже-реях, жилых помещениях, поскольку они легко переносят условия, неблагоприятные для большинства цветковых рас-тений. 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 выса-живают страусник (см. рис. 83, с. 102).
Папоротники относятся к древнейшей группе растений, существовавшей задолго до появления цветущей растительности и сохранившихся до сих пор. Сегодня папоротник - один из популярных растений для оформления ландшафтного дизайна. В этой теме рассмотрим размножение папоротников в домашних условиях, а также их разновидности и развитие.
Виды и сорта папоротников
Существует огромное количество групп и сортов папоротника.
Асплениум.
Известен любовью к скалистым поверхностям. Формирует отдельное семейство. Описание следующее: округлые, кожистые листовые пластинки на тонких веточках. Самые известные два вида: постенный и северный. Первый часто встречается на стенах старых каменных построек. Растет преимущественно в каменных расщелинах. Северный любит скалистые места северной Европы и Азии.
Вудсия.
Относится к семейству асплениевых. Низкорослый папоротник, отличающийся «пушистой» листвой - из небольшого корня вырастают тонкие листья, от которых в две стороны расходятся листочки меньшего размера. Имеет несколько сортов (эльбская, многорядниковая), которые отличаются размером и плотностью листочков.
Кочедыжник.
Также относится к семейству Асплениума. Эта разновидность имеет около 200 сортов. Из них наиболее известны женский, китайский-красноватый (с красными прожилками). Описание: высокий кустарник с ажурными, легкими листовыми перьями.
Многорядник.
Как и предыдущие группы, входит в семейство Асплениума. Отличается от предыдущих шириной листовых веток, любовью к густой тени лесистой местности. Известны такие сорта: многорядник Брауна, трехраздельный, щетинковый.
Орляк.
Относится к семейству циатейных. Популярен своей неприхотливостью - сорта этой группы встречаются на всех континентах нашей планеты: тундра, пустошь, лесистые заросли. Его нет разве что в пустыне и степях. От других разновидностей отличается огромным размером листовых ветвей - до полутора метров.
Осмунда.
Формирует собственное семейство. Один из самых древних видов папоротниковых. В далекие времена произрастали на всех материках, но сегодня встречаются лишь на Кавказе, в лесах Восточной Азии и Северной Америки. Сорта известны следующие: азиатская, Клейтона, королевская. Любит небольшую тень и болотистую местность.
