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.
Одни из самых древних растений. Они появились на земле еще тогда, когда не было цветочных. Но отличаются они не только своей древностью, но и красивым видом. Ранее, миллионы лет назад, они представляли собой могучие деревья. Сейчас размер их значительно поубавился. Но семейство по прежнему отличается друг от друга разнообразием размеров. Можно найти и 2-х сантиметровые, и трехметровые папоротники. В уходе они неприхотливы. Отличаются стойкостью к высыханию. Даже если растение засохло, достаточно обрезать испорченные листовые пластики и увлажнить грунт, как оно снова будет цвести. Перед заведением, важно изучить размножение папоротников. Это поможет в успешном разведении.
Успешнее вайя растет в легкой тени. Если она стоит под солнцем, потребуется ее усиленный полив. Используется она для декорирования квартир, озеленения садов. Необходимость размножения возникает тогда, когда имеющихся растений недостаточно. Способы размножения папоротников очень разнообразны. Каждая из технологий обладает своими значительными отличиями.
Размножение папоротника спорами
Растение не имеет семян. По этой причине размножение ее выполняется посредством спор. Находятся они в нижней части листовых пластин. Визуально выглядят как небольшие точки. Они осыпаются в грунт, после чего вырастает новое растение. Спор очень много, но произрастают лишь немногие их них. Только те, которые способны выжить в имеющихся условиях. Данный метод актуален только в том случае, если имеется единственная точка роста без формирования дополнительных розеток.
Цикл размножения спорами включает в себя три стадии:
- Сбор тех спор, которые уже созрели;
- Хранение спор в целях дополнительного созревания;
- Высадка их в землю.
Созревание спор происходит в спорангиях. При достаточной зрелости, они приобретают коричневый цвет. Разные виды папоротников имеют свою скорость роста. Рассмотрим особенности всех трех стадий размножения:
- Сбор спор. Их сбор и посев практически аналогичен сбору и посеву семян. Лучше всего приступать к этому этапу тогда, когда они уже отделяются от листовой пластины. Работа может осуществляться с помощью обрезки потемневших плоскосветок.
- Хранение. После обрезки можно поместить собранные вайи в бумажном пакете. Держатся они в нем до тех пор, пока не отвалятся. Пакет рекомендуется периодически встряхивать. Это способствует быстрому отделению спор. Наличие пакета позволяет не потерять мельчайшие частицы. Это наиболее оптимальный метод хранения;
- Подготовка почвы. Для папоротников подходит влажный и продезинфицированный грунт. Приготовленную землю необходимо прокалить. Только после этого она помещается в горшок. Поверх ее рекомендуется положить слой кирпича, который предварительно был тщательно истолчен.
Для произрастания спор оптимальными являются следующие виды грунта:
- Песок и бурый торф в пропорциях один к трем;
- Песок, листовой грунт, верховой торф в пропорции 1:1:2;
- Песок, листовой грунт в пропорции один к трем.
В качестве грунта можно также применять приготовленную землю под фиалки. Предварительно любая земляная смесь хорошо просеивается. Требуется это для удаления излишне крупных частиц. Затем она дезинфицируется при помощи пропаривания. Процедура производится на протяжении четырех часов. Необходимо это для повышения защиты от вредителей и возникновения сорной травы. Для ящика может быть использована емкость средней глубины. Лучше применять пластиковую или стеклянную тару. В нее помещается влажная земляная смесь, которая затем утрамбовывается. Слой грунта не должен превышать четыре сантиметра.
Важнейшая часть процедуры - посев. При нем из бумажного пакета, куда мы поместили споры, все стряхивается в подготовленный грунт, а затем утрамбовывается. Смесь необходимо сбрызнуть водой. Требуется это для закрепления частиц. Полив может выполняться только посредством пульверизатора.
Ящик со спорами накрывается целлофановым пакетом. Затем он помещается в емкость с водой уровнем, не превышающим 5 см. Ящик ставится в теплое место, где растение будет защищено от солнечных лучей. Для успешного произрастания потребуется температура плюс 25 градусов. Вода в поддон регулярно доливается до возникновения первых признаков роста. Весь процесс займет около 2 месяцев.
После этого времени начинают появляться небольшие ростки в форме сердца. Они аккуратно извлекаются и пересаживаются в другой ящик с предварительно подготовленной стерилизованной землей. Затем все также покрывается целлофаном. Почву требуется регулярно увлажнять. Покрытием целлофаном можно пренебречь в том случае, если вы готовы следить за уровнем влажности грунта. После того, как начнут появляться вайи, можно начинать адаптацию растения к среде. Для этого оно помещается на воздух.
Целлофан не убирается до тех пор, пока не появятся листовые пластины. Особенности размножения спорами заключаются в том, что это очень сложный процесс. Обычно размножение листьями, из которых появляются споры, выбирают опытные цветоводы, полностью уверенные в своих силах.
Размножение побегами
Это вегетативный метод. Он актуален для садовых, комнатных и полевых растений. Особенно подходит для видов под названием пеллеи, птерисы, адиантумы. Процедуру наиболее удобно производить осенью, когда происходит пересадка. Также ее можно выполнять в весеннее время до формирования вай. Способ подходит для папоротников с несколькими точками роста.
Процедура подразделяется на этапы:
- Разрезание корневища между розетками. Сделать это можно посредством ножичка. На каждой из частей, получившихся в процессе разрезания, должна иметься корневая система. Данная процедура проводится при холодной погоде, в то время, когда наблюдается интенсивный рост папоротника;
- Получившееся растение высаживается в подготовленный грунт;
- Требуется периодический полив. Рост начнется спустя несколько недель.
Иногда вегетативный метод предполагает наличие выводковых почек, образующихся на черешках листовой пластины. Они пересаживаются в тепличное пространство с постоянным уровнем влажности. После укоренения почек, требуется пересадка в постоянный ящик. Однако данный метод крайне редок. Он актуален для одного известного представителя семейства - пузырника луковиценосного.
Размножение делением куста
Один из самых распространенных способов размножения - деление куста. При нем происходит разделение куста на розетки. При длиннокорневищном растении необходимо отделение элемента корневой системы вместе с несколькими корешками и почками. Такой способ позволяет обеспечить ускоренный рост.
При разделении необходимо помнить о соответствии точках роста корневища и вай. Это позволит ускорить развитие растения. Дополнительные советы по размножению посредством деления:
- Проводить деление рекомендуется в начале весны. В это время все живое начинает активно расти, что позволяет ускорить развитие папоротника;
- За день до разделения растение тщательно поливается;
- Делить его можно на 2-3 части. Количество частей зависит от размера папоротника;
- На каждой части должен иметься один верхушечный побег. Именно оттуда начинается развитие ростков;
- После разделения получившиеся части требуется пересадить в подготовленный грунт. После этого они тщательно увлажняются;
- Необходимо обеспечение контроля над постоянным уровнем влажности;
- Запрещается углублять точку роста, так как это может замедлить развитие;
- Деление производится при прохладной погоде. Если вы не успели сделать это весной, можно выбрать для процедуры начало осени.
После прохождения процедуры важно не забывать о стандартном уходе за растением. Интенсивность полива, степень возможного освещения и другие факторы зависят от конкретного вида. Поставить папоротник лучше в спальню или гостиную. В ночное время растения выделяют углекислый газ.
Есть и другие способы, но они очень редки. К примеру, это размножение корневищными усами. Напоминают они усы клубники. Корневищные усы высаживаются в почву. После того, как произошло укоренение, производится их пересадка.
Вне зависимости от , он требует внимательного ухода. Полив должен быть регулярный, но не стоит допускать избыточного увлажнения. Важна своевременная подкормка. Он не слишком капризен, что облегчает жизнь цветоводам.
Они располагаются на обычных листьях (вайях), преимущественно с обратной стороны, у других - на специальных спороносных, отличающихся строением вайях.
Когда сеять споры папоротника
Если сорусы потемнели, значит, споры созрели. Сорвите вайю и положите в бумажный пакет. Через некоторое время в пакете будет засохший лист папоротника и кучка спорового порошка. Для большинства папоротников все равно, когда их сеять. Хотя есть исключения: споры осмунд всходят только при посеве свежесобранными. С посевом остальных тоже лучше не тянуть: всхожесть хоть и медленно, но падает, да и прорастание залежавшихся спор затягивается. Свежие споры всходят примерно за неделю-две. С учетом того, что на образование заростков уходит до двух месяцев, затем еще столько же на развитие корней, многие авторы посевом советуют заниматься осенью или в начале зимы, и тогда к концу зимы-началу весны разовьются сеянцы папоротников.
Подготовка к посеву спор папоротника
Узнать больше о том, как выращивать растения из семян, . Также обратите, пожалуйста, внимание, на информационный блок слева от текста. Расположенные в нем ссылки ведут на статьи смежной тематики.
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 – прямые представители семейства Папоротниковые. Часто произрастают на болотистых территориях, также их можно встретить в лесных чащах. Предпочитают эти растения увлажненную, не слишком питательную почву, минимум освещения, повышенную влажность воздуха. В естественной среде растения размножаются спорами – с помощью деления клетки (мейоз) происходит накопление спор в спорангиях папоротника.
Поскольку папоротники относят к многолетним травянистым растением, основные процессы происходят в листьях и корневой системе. Листья напрямую связаны с корнями. С возрастом заметно нарастание листьев слоями – они образуют подобие побегов. Верхние молодые листья папоротника, которые еще недостаточно развиты, поначалу не раскрываются. Их форма напоминает раковину улитки, благодаря своеобразному завитку. Их функция – защита нижних слоев листьев и верхних не до конца созревших побегов. Данные листья имеют свое название – вайи. Половые органы папоротника находятся на листах.
Размножение папоротников происходит, практически, у самого подножья листьев-побегов. Не все листья принимают участие в размножении. Половые органы – архегонии, антеридии – располагаются на нижнем участке листа. Внизу листьев располагаются спорангии, в которых зарождаются споры. Спорангии собраны по группам в сорусы. Их защищает верхний слой листа. Спорангии можно увидеть невооруженным глазом. Они похожи на продолговатый шарик, выпуклый с двух сторон. Спорангии – нежные участки листа. Лишь тонкая стенка отделяет их от внешней среды, поэтому, размножая папоротник данным методом, не стоит трогать спорангии.
После того, как споры в «инкубаторах» созреют, они начинают пробиваться на поверхность. Тонкая стенка листа легко поддается разрыву. После того, как стенка разрывается, специальный механизм – устье и кольцо – выталкивает споры наружу, рассеивая из вокруг себя. Спора формирует зародок папоротника, который называется гаметофит. На первых стадиях развития он имеет толщину в несколько миллиметров и напоминают сердце. Гаметофит активно фотосинтезирует на поверхности грунта. Стоит отметить, что, в отличии от семени, гаметофит находится на поверхности земли, благодаря тому, что имеет специальное крепление – ризоды – которое не позволяет ему смещаться. Гаметофит – это лишь промежуточная стадия в развитии и размножении папоротников. На нижней его части находятся все те же знакомые нам антеридии и архегонии. Каждая из групп отвечает отдельно за мужские и женские половые материалы. В архегониях формируются яйцеклетки, а в антеридиях – сперматозоиды. После оплодотворения – соединения двух половых материалов – формируется зигота. Она постепенно развивается в зародыш папоротника. Поскольку гаметофит изначально имеет зеленый цвет, из-за большого содержания фотосинтезирующих частиц, воздействие солнечных лучей и их количество напрямую зависит на степень развития промежуточного материала и его перевоплощения в зиготу.
Молодой папоротник формирует в дальнейшем корневую систему, затем пускает листья, которые, как было описано, развивается в несколько этапов, из-за чего папоротник имеет отличительную черту многослойности листьев на поверхностной части растения.
