• История происхождения домашнего папоротника
  • Сорта растения
  • Посев спор и условия выращивания
  • Пикировка и выращивание растений
  • Споровая продуктивность маточных растений
  • Правила ухода за растением

Папоротник относится к семейству даваллиевые. Распространены повсеместно в тропиках, редко в умеренном климате. Он принадлежат к классу споровых крупнолиственных сосудистых растений. Их жизненный цикл состоит из онтогенезов двух поколений — полового и бесполого, или спорового (спорофита). Доминирующим поколением является спорофит, продолжительность жизни которого может составлять несколько десятков лет. Многолетнее растение с ползучими короткими корневищами, с одиночными или расположенными пучком вайями, на которых развиваются сорусы со спорангиями. Споры, прорастая, дают начало гаметофиту (заростку) — тонкой, зеленой пластинке сердцевидной формы, несущему половые органы, — архегонии и антеридии. После оплодотворения развивается молодое растение спорофита.

История происхождения домашнего папоротника

Ботанической науке о широком распространении папоротников по всей планете в период Девона и Карбона Палеозойской эры (не менее 350-400 млн. лет назад) стало известно благодаря изучению каменноугольных пластов, содержащих окаменевшие фрагменты этих растений. Но большинство видов папоротника тех времен в процессе эволюции исчезли, а современные папоротники, включая их домашние виды, можно считать родственниками растений, произрастающих на Земле в Юрский период Мезозойской Эры, то есть около 150 млн. лет назад. Поэтому, наслаждаясь экзотическим видом домашнего папоротника, вполне можно представить себе доисторических травоядных ящеров, пережевывающих эти растения.

В современную эпоху различные виды растений класса папоротниковых произрастают практически во всех регионах планеты, где есть условия для растительной жизни. Но наибольшим многообразием папоротников отличаются, естественно, влажные тропические леса планеты.

О папоротниках, как о растениях, способных расти в оранжерейных или домашних условиях, стало известно ещё с середины 18-го века, благодаря известному шведскому естествоиспытателю Карлу Линнею, назвавшему этот класс растений, размножающихся необычным способом (не семенами, а спорами).

Но настоящий бум выращивания папоротников в закрытых помещениях начался в 20-х годах 19-го века, в Британской империи, во времена королевы Виктории. Британия на тот период времени, называемым викторианским, являлась крупнейшей морской колониальной державой, владеющей, среди прочих стран, территориями современной Индии, Австралии и, частично, Африки и Северной Америки. Фактически под внешним управлением находился и Китай.

Британские ботаники имели возможность беспрепятственно изучать богатую тропическую флору всех колоний этой империи, и именно они завезли в Европу современные виды домашних папоротников, которые, спустя некоторое время, появились и в Российской империи.

Благодаря этому, уже в середине-конце 19-го века в России появились некоторые виды этих растений, в том числе и наиболее распространенные в настоящее время виды:

  • Нефролепис, Адиантум и Даваллия — из Китая,
  • Платицериум — из Африки и Австралии,
  • Страусник обыкновенный — из Северной Америки,
  • Асплениум — из Австралии и Индии.

Британская империя викторианской эпохи была богата своими естествоиспытателями, ботаниками, да и просто путешественниками, странствующими по самым удаленным её колониям. Музеи, зоопарки и, конечно же, ботанические сады постоянно пополнялись новыми трофеями. Не имея достаточных знаний и технологий для спорового размножения папоротников, британцы привозили эти растения целиком, в специальных стеклянных контейнерах, называемых флорариумами, изобретенных британским путешественником Натаниэлем Бэгшоу.

Первоначально практически все экзотические растения, включая папоротники, доставляемые из британских колоний, размещались в крупнейшей в мире Лондонской оранжерее, откуда затем продавались за очень приличные деньги состоятельным покупателям, в том числе и в другие Европейские страны. Но, так-как папоротники в то время пользовались необычайным спросом (некоторые историки даже называют тот период «папоротниковым» психозом), вскоре многие жители Британии обзавелись собственными транспортировочными цветочными ящиками (флорариумами) и отправились в дальние путешествия на добычу своих трофеев.

Через несколько лет вся Британия была просто наводнена разнообразными видами папоротников со всех концов света. Ещё какое-то время спустя, уже вся Европа знала, что такое папоротник, и научилась выращивать его в закрытых помещения. А домашние виды папоротника стали доступны и простым людям, в том числе россиянам.

Сорта растения

Папоротник — это тепло- , влаголюбивое растение, хотя некоторые виды произрастают в умеренно холодных теплицах. Не выносят прямых солнечных лучей. Хорошо растут в затененных местах.

Наиболее распространены виды, размножаемые спорами в промышленных масштабах:

  • птерис длиннолистный,
  • птерис критский,
  • многорядник серповидный;
  • костенец гнездовой и платицериум вильчатый в производстве размножают в меньших количествах.

Птерис длиннолистный. Семейство птерисовые. Вечнозеленый многолетник высотой 50-80 см. Листья мягкие, травянистые, перистые. Количество перьев — 18-20 (30) пар. Черешок прямой, желтовато-зеленый, длиной до 20 см. Неприхотливый и тепличный вид. Выращивают в полутемных оранжереях. На Черноморском побережье Кавказа растет в открытом грунте. Размножается спорами и делением куста.

Птерис критский. Семейство птерисовые. Вечнозеленый декоративный многолетник высотой до 50 см. Форма сильно кустистая. Листья на длинных черешках, многочисленные, светло-зеленые. Сегменты листьев заканчиваются курчавым образованием, создающим красивую текстуру поверхности листа. Устойчив в холодных оранжереях (+10 С). Размножается спорами и делением куста.

Многорядник серповидный. Семейство щитовниковые. Вечнозеленый декоративный многолетник. Листья перистые, длиной 35-50 см, шириной 12-15 см. Листовые перья овальные, очередные, серповидные, заостренные, темно-зеленые, кожистые, глянцевые. Черешок 20 см длиной, покрыт короткими чешуйками. Корневище короткое прямое. Имеет несколько декоративных форм. Устойчив в холодных оранжереях (+10C). Размножается данный вид спорами и делением корневищ.

Костенец гнездовой. Семейство асплениевые. Относится к наиболее декоративным растениям. Листья длиной до 1 метра и более, шириной 20-25 см, глянцевые, образуют гигантскую декоративную воронку. Черешки короткие, у основания листовой пластинки окрашены в черноватый цвет. Корневище короткое, прямое покрыто коричневыми чейушками, развивает множество коротких корней. Растение теплых оранжерей ( 18-20 С), требует высокой влажности воздуха, медленно растущее. Размножается только спорами.

Посев спор и условия выращивания

Для прорастания спор необходима стабильная температура — 20-22 С и высокая влажность — 85-90%. Такие условия можно создать в маленькой разводочной теплице или в специально оборудованном стеклянном вегетационном домике с освещением. Дополнительным освещением удлиняют световой день до 15-16 часов, что способствует лучшему росту растений.

Споры папоротников выше изложенных видов высеивают в низкие простерилизованные кипятком деревянные ящики из расчета 0,5 г спор на 1200 квадратных сантиметров площади. Почвенная смесь состоит из торфа, лиственной земли и песка или перлита в соотношении 1:1:1.

Ящики на две третих наполняют грубым по механическому составу субстратом, сверху присыпают смесью вышеуказанного состава, просеянной через сито. Почву слегка уплотняют и с целью стерилизации наполненные субстратом ящики обливают кипятком. Накрыв их стеклом, оставляют для остывания до комнатной температуры.

Посадка спор папоротника

Лучшим временем посева являются апрель — март с дополнительным освещением. Это дает возможность провести пикировку в августе — сентябре при оптимальных для молодых растений температурных условиях (18-20 С).

Для посева лучше использовать свежесобранные споры, дающие хорошее прорастание.

Посевы накрывают стеклом или рамой, обтянутой прозрачной пленкой, и размещают в вегетационном домике или теплице, где поддерживаются оптимальные для прорастания температура и влажность. Скапливающиеся с нижней стороны покрытия капли необходимо удалять со стекол, либо одну сторону ящика сделать более высокой для произвольного стекания. Для предохранения смыва спор или их скапливания в комочки, полив производят осторожно ручным опрыскиванием.

Через 15-20 дней на поверхности почвы хорошо просматривается зеленый налет проросших спор. Через 3 месяца после посева спор появляются первые листочки.

Пикировка и выращивание растений

По достижению сердцевидной стадии или после появления первого листочка, растения пикируют в ящики в почву вышеизложенного состава с добавлением небольшой части перегноя.

Для лучшего роста растений их систематически опрыскивают водой комнатной температуры, так как низкая влажность почвы и воздуха для молодых растений губительна. Для создания достаточной влажности пикированные растения первое время держат под пленкой. Они хорошо растут в умеренно теплых теплицах при температуре 15-17 C. При апрельском посеве спор первую пикировку проводят в июле-августе.

Пересаженный росток папоротника

Уход в этот период заключается в своевременном поливе, прополке от сорняков, подкормке и постоянном закаливании растений. Примерно через 2 месяца растения смыкаются, после чего проводят вторую пикировку в грунтовой стеллаж или пикировочные ящики. Почвенная смесь следующего состава: перегной, торф, лиственная или хвойная земля с соотношении 1:1:1.

Костенец гнездовой и платицириум вильчатый — медленно растущие папоротники и остаются в тех же пикировочных ящиках. В зимний период маленькие растения этих двух видов могут повреждаться слизнями. Через 5-6 месяцев после второй пикировки растения начинают теснить друг друга, поэтому их рассаживают на стеллаже, увеличив площадь питания, или высаживают в 12-сантиметровые горшки, устанавливая на стеллаже по 25 штук на квадратный метр. Костенец гнездовой и платицериум вильчатый высаживают в 10-сантиметровые горшки, устанавливая на стеллаже по 40 штук на квадратный метр.

Для получения товарного вида необходим определенный срок выращивания папоротников. В среднем он длиться от 6 до 12 месяцев.

Споровая продуктивность маточных растений

Для размножения папоротников спорами необходимы спороносящие экземпляры культивируемых видов.

Жизнеспособность спор у разных видов сохраняется до 3 лет и более, однако в процессе хранения их жизненные функции снижаются, что приводит к удлинению периода посева — прорастанию, снижению количества проросших спор. Поэтому для посева лучше использовать свежесобранные споры, обладающие высокой энергией прорастания. Растения, вступившие в фазу спороношения, дают достаточное количество спор для массового размножения.

Папоротники, размножаемые вегетативным способом:

Куст нефролеписа возвышенного

Нефролепис возвышенный. Семейство даваллиевые. Многолетнее растение с густорасположенными поникающими вайями ( листьями) длиной 30-50 см. Листья перистые, изящные. Корневище короткое, вертикальное. На корневищах развиваются наземные, безлистные, покрытые чешуйками укореняющиеся побеги. Имеет множество декоративных сортов, отличающихся перистой структурой листа. Хорошо восприимчив к сухости воздуха. Размножается спорами и отпрысками. Последний способ является основным в производстве.

Лучшим исходным посадочным материалом для выращивания кондиционных растений нефролеписа возвышенного являются растения с двумя вайями. Сроки их выращивания при весенне-летней посадке 5 — 6 месяцев, при зимней — 8. За этот период выращивания растения достигают высоты 45 — 47 см. Уход за растениями состоит из полива и опрыскивания в летний период, прополки и подкормки.

Папоротник адиантум венерин волос

Адиантум венерин волос. Семейство адиантовые. Декоративное травянистое растение высотой 25 см с ползучим корневищем. Листья нежные, многораздельные. Дольки вай у оснований закругленные, сидящие на тонких черно-бурых длинных черешках. Характерной особенностью вай является их водоотталкивающее свойство. Устойчив в прохладных оранжереях. Размножается спорами и делением куста. Деление маточных растений на деленки является основным в производстве. Деленки высаживают в стеллаж с почвенной смесью, состоящей из перегноя, торфа, лиственной земли и песка или перлита в соотношении 1:1:1:0,5. Толщина слоя должна быть 18-20 см. Деленки высаживают по 50 штук на квадратный метр. Уход за растениями в период роста заключается в поливе, прополке, подкормке и опрыскивании в летнее время. Через 10-12 месяцев растения высаживают в 2-сантиметровые горшки, в ту же почвенную смесь, в которой они росли на стеллаже.

Необходимо отметить, что при пересадке растений в стеллаже или в горшки происходит частичное отмирание вай и теряется примерно на месяц декоративность, затем при нарастании вай в течение 1-1,5 месяца декоративность их восстанавливается. За 10 месяцев выращивания растения приобретают товарный вид и имеют такие параметры: высоту 25 см, диаметр 25-27 см.

Папоротник костенец живородящий

Костенец живородящий. Семейство асплениевые. Крупное, декоративное, травянистое, многолетнее растение. Вайи продолговато-треугольные, трижды перистые, образуют выводковые почки, появляющиеся на последнем этапе развития материнской вайи. Корневище короткое. Хорошо растет в умеренно теплых оранжереях. Размножается спорами и выводковыми почками. Последний способ широко применяется в производстве. Посадку можно проводить в любое время года, однако лучшим временем является весна и лето.

Правила ухода за растением

Уход за посаженными растениями заключается в своевременном поливе, подкормке 1 раз в неделю, прополке, опрыскивании и притенении летом. Через 6 месяцев растения на стеллаже сомкнутся, поэтому проводят пересадку их по схеме 15 на 15 см, то есть 50 штук на квадратный метр полезной площади. Почвенная смесь такая же. Лучшим маточным растением костенца живородящего является однолетнее растение, высаженное в 14-сантиметровые горшки в питательную почвенную смесь. На стеллаже их размещают по 16 штук на квадратный метр полезной площади. С одного растения получают за год 240-250 штук выводковых почек, или 4000 штук на квадратный метр.

Папоротникообразные

Строение

Особенностями папоротникообразных растений являются крупные, рассечённые листья, называемые вайями. Лист растёт долго, несколько лет. Также папоротники имеют крупные корневища (видоизменённые побеги), от которых отходят придаточные корни.

Среди папоротников есть травянистые и древовидные формы. Древовидные встречаются только в тропических и субтропических областях. В наших широтах папоротники – это травянистые растения, обитающие в лесах, за исключением двух водных видов (сальвинии).

Размножение

Папоротники – споровые растения. На нижней стороне листьев располагаются спорангии – органы, в которых созревают споры.

Рис. 1. Фото спорангиев папоротника.

Созревшие споры высыпаются и могут при отсутствии влаги долго находиться в покое. При благоприятных условиях из споры вырастает заросток. Это маленький листок, размером 0.5-3 см. Обычно заросток живёт несколько месяцев, но может и 10-15 лет.

Заросток не превращается в знакомый нам папоротник, это другое поколение, которое называется гаметофитом. На нём развиваются гаметы (половые клетки).

Гаметы способны двигаться в воде. Во влажную погоду мужская и женская гаметы сливаются в одну клетку (зиготу), из которой вырастает знакомый нам папоротник (спорофит), т. е. поколение, на котором созревают споры. Процесс слияния гамет называется оплодотворением.

Таким образом, у папоротников происходит чередование полового (гаметофита) и бесполого (спорофита) поколений.

Рис. 2. Фото гаметофита папоротника.

Оплодотворение возможно только в воде. Поэтому папоротники распространены в увлажнённых местах.

Многообразие

Особенно широко папоротникообразные были распространены в древности, в каменноугольном периоде (карбоне). Они составляли карбоновые леса, превратившиеся теперь в залежи каменного угля. В наше время насчитывается около 11 тысяч видов папоротникообразных.

Чтобы понять какие растения относятся к папоротникообразным, не нужно идти в лес. Многие их виды являются комнатными декоративными растениями:

  • асплениум;
  • нефролепис;
  • адиантум.

Также они выращиваются в открытом грунте, на клумбах.

Наиболее известные наши лесные виды – это орляк обыкновенный и щитовник мужской.

Среди тропических папоротников есть немало эпифитов, растущих прикреплёнными к другим растениям, но не паразитирующих на них.

Рис. 3. Фото папоротникового тропического леса.

Таблица «Папоротникообразные»

Группы папоротников

Особенности размножения

Строение

Отличия от других групп растений

Вегетативное (обломками побегов) и споровое, споры зимуют на дне, весной всплывают и прорастают в гаметофит

Плавающие и подводные листья, споры развиваются на подводных

Чередование спорофита и гаметофита

Высота 5-10 (до 25) м, Листья длиной 5-6 м

Стволы не ветвятся

Чередование спорофита и гаметофита

Споры развиваются на листьях в мешочках-спорангиях

Листья развиваются несколько лет под землёй

Что мы узнали?

Несмотря на то, что пик развития папоротникообразных пройден в далёком прошлом, их следует признать процветающей группой растений. Папоротникообразные встречаются на всех континентах, кроме Антарктиды. Некоторые их виды заселяют обширные территории. Для папоротников характерны: крупные листья, чередование полового и бесполого поколений, зависимость процесса оплодотворения от воды, долгий рост заростка и листьев.

Папоротники. Виды папоротников

Папоротники – наиболее многочисленный отдел высших споровых сосудистых растений. Это древнейшие жители нашей планеты. Сколько не изменялся на Земле климат, но среди огромного количества видов растений лишь папоротники смогли адаптироваться. Они дожили до наших дней, произрастая во всех климатических зонах и поражая своим многоообразием. К папоротникам человек издавна относился по-особому, выделяя их из числа других растений. Реликтовые растения мезозойской эры, современники динозавров, живые ископаемые — все это можно сказать о папоротниках.

Содержание статьи:

Папоротник — многолетнее травянистое растение из семейства настоящих папоротников — имеет крепкое, косо растущее корневище с надземным стеблем плоть до 1 м. Корневище несет пучок перисто-рассеченных листьев. На их нижней части располагаются кучки спорангиев (сорусы). Папоротники (Polypodiophyta) принадлежат к числу древнейших групп высших растений. Папоротники относят к отделу Папоротниковидных, их насчитывается приблизительно 12 тысяч видов. В комнатном цветоводстве, в соответствии с принятой систематизации, папоротники относят к группе декоративнолистных растений.

ГОРШЕЧНЫЕ ПАПОРОТНИКИ

Многие декоративные виды папоротников принадлежат к различным классам, порядкам, семействам. Распространены папоротники очень широко, по сути, они растут по всему земному шару, и встречаются в самых различных местах. Но наибольшее многобразие этих растений наблюдается во влажных тропических лесах. Среди горшечных папоротников чаще всего выращивают:

  • Адиантум Венерин волос (Adiantum capillus veneris);
  • Асплениум луковиценосный (Asplenium bulbiferum);
  • Нефролепис возвышенный (Nephrolepis exaltata);
  • Полиподиум золотистый (Polypodium aureum);
  • Платицериум олений рог (Platycerium alcicorr)

ИНТЕРЕСНОЕ О ПАПОРОТНИКАХ

Сам папоротник по своему физико-биологическому и химическому составу считается подлинным кладом. С лекарственной целью используются побеги и корневища папоротника. В медицинских целях папоротник применяли еще в глубокой древности. Свойства папоротника описывали Диоскорид, Плиний, Авиценна и др. По своему химико-биологическому составу папоротник относится к растениям-радиопротекторам, целителям и эликсирам. Он содержит 18 ценных аминокислот фруктозу, сахарозу, глюкозу, арабинозу, клетчатку, золу, белковый и аминный азот, 40% крахмала, алкалоиды, эфирные масла, танины и орляково-дубильпую кислоту.

Ученые обнаружили вид папоротников, которые отлично растут даже в присутствии высоких концентраций мышьяка в почве. Они предположили, что данное растение, а именно Pteris vittata, может быть использовано для очистки земли и воды ОТ ЭТОГО ТОКСИЧНОГО элемента или его соединений. Ученые предложили пропускать воду через резервуары, засеянные этим видом папоротника, чтобы очистить ее от мышьяка.

Скорее всего, все без исключения хорошо знают историю о том, что раз в году на Ивана Купалу, в самую короткую ночь года, в глухом лесу, под березой с тремя стволами от одного корня, зацветает папоротник. Светится его цветок, как пламя. Отыщешь этот цветок – в любом деле удача тебе будет. А охраняет цветок папоротника его нечистая сила, которая и не дает вынести его из леса. К сожалению, это, хотя красивая, но всего лишь легенда. Папоротники не цветут, а размножаются спорами.

На нижней стороне листа большинства папоротников есть особые образования, называемые сорусами, в которых находятся спорангии — органы, образующие споры. А у некоторых видов папоротников споры расположены на особых видоизмененных листьях.

ВИДЫ ПАПОРОТНИКОВ и МЕСТА ПРОИЗРАСТАНИЯ

При слове «папоротник» большинство из нас представляет горшочек с мало привлекательной травкой. А ведь мало кто знает, что папоротники заселили все континенты, кроме, естественно, Антарктиды, и чувствуют себя в любых условиях прекрасно.

В тропических лесах растут древовоподобные папоротники-гиганты, папоротники-лианы, папоротники-эпифиты. Эпифиты — это растения, растущие на других растениях, в основном на ветках и стволах деревьев, а также на листьях (эпифиллы), и получающие необходимые питательные вещества из окружающей среды, но не из растения-хозяина. То есть ни в коем случае нельзя путать растения-эпифиты и растения-паразиты. У некоторых эпифитов в процессе эволюции выработались особые приспособления для улавливания воды и минеральных веществ из воздуха. Это, к примеру, губчатые покровы на корнях, или так называемые корневые гнезда – сплетения корней в виде корзинки, в которой накапливаются пыль, отпавшие листья и таким образом создается почва для питающих корней. Подобное приспособление имеется у папоротника Асплениума. У других эпифитов, например, у папоротника Платицериума, имеются так называемые нишевые листья, образующие на стволе нишу, в которой также создается почва.

Асплениум гнездовой (Asplenium nidus)

Есть папоротники-гиганты, например, Асплениум гнездовой (Asplenium nidus). Это растение — типичный эпифит, родом из тропической Азии. Папоротник прорастает на стволах крупных деревьев. Достигая огромных размеров (диаметр — несколько метров, а вес — до тонны и более), асплениум своим весом ломает даже исполинские деревья. Нам же асплениумы известны как обычные комнатные растения, чьи размеры значительно скромнее.

Среди папоротников есть виды, живущие под водой, к примеру, Marsilea quadrifolia. Этот папоротник часто используют для оформления небольших водоемов на участке, так как вид весьма декоративен.

Поверхность воды также подходит для жизни папоротников — наибольшую известность здесь получило семейство Сальвиниевые (Salviniaceae). Эти растения можно назвать сорняками тропических рек Размножаясь в огромных количествах, сальвиния становится препятствием для водного транспорта, мешает нормальной работе гидроэлектростанций, забивает рыбацкие сети.

Другой плавающий папоротник — Azola caroliniana, разводится на рисовых полях. Это растение обладает уникальной способностью накапливать азот, кроме того, Azola подавляет рост сорняков на рисовых плантациях.

Среди папоротников встречаются карликовые папоротники длиной всего лишь несколько миллиметров. Растут эти микроскопические растения в тропических лесах на поверхности камней или земле, поднимаясь на небольшую высоту по стволам деревьев. Среди папоротников есть настоящие «деревья» — род Циатея (Cyathea), чья высота достигает 25 метров, а диаметр ствола доходит до полуметра.

Папоротник род Циатея

Есть папоротники, чьи листовые черешки по прочности могут соперничать со сталью, — Дикраноптерис (Dicranopteris). Пробраться через заросли Дикраноптериса можно, лишь усиленно работая мачете, на лезвии которого папоротник оставляет следы, как от рубки настоящей металлической проволоки.

Выращивание папоротников в комнатных условиях вошло в моду в XVIII веке. В то время папоротники можно было увидеть в элитных английских салонах, они являлись украшениями дорогих отелей и домов знатных людей. Однако лишь некоторые виды выращивали как обычные комнатные растения, потому что продукты сгорания газа и дым от угля, которым тогда топили, чрезвычайно ядовиты почти для всех папоротников. Тогда англичане придумали для папоротников специальные «папоротниковые витрины» (стеклянные ящики, обрамленные чугуном), в которых поддерживались необходимая влажность воздуха и грунта.

Цветоводы заинтересовались папоротниками начале XIX века. В Европе ими засаживали сады и парки, украшали живописные тенистые уголки вблизи водоемов. В настоящее время папоротники высоко ценятся как цветоводами-профессионалами, так и любителями во всем мире. Например, в Германии существует целая сеть теплиц, которые специализируются исключительно на выращивании и продаже папоротников, листья которых затем используются при составлении букетов и различных цветочных композиций.

Считается, что сейчас для выращивания в комнатных условиях пригодны более двух тысяч видов папоротников. Но несмотря на это, в оранжереях и теплицах ботанических садов выведены устойчивые культуры более четырехсот видов папоротников.

Среди профессионалов нет единого мнения относительно того, трудно или просто выращивать эти растения. Но одно можно сказать точно: папоротникам требуется постоянный уход.

СТРОЕНИЕ ПАПОРОТНИКОВ

Папоротники (Polypodiophyta) — отдел высших растений, занимающий промежуточное положение между риниофитами и голосеменными. От риниофитов папоротники отличаются главным образом наличием корней и листьев, а от голосеменных — отсутствием сел Папоротники произошли от риниофитов, к которым древнейшие девонские папоротники были очень близки. Некоторые наиболее примитивные роды были промежуточными формами между риниофитами и типичными папоротниками). Для папоротников, как и для других высших растений, характерно чередование поколений — бесполого (спорофита) и полового (гамеофита), с доминированием бесполого поколения.

Спорофит папоротника — травянистое или древовидное растение большей частью с крупными, многократно рассеченными листьями (молодые листья — обычно улиткообразно свернутые). Для папоротников характерно большое разнообразие формы, внутреннего строения и размеров. Листья их варьируют от многократно перисторассеченных до цельных, от гигантских —длиной 5—6 м (у некоторых представителей мараттиевы и циатейных) и даже до 30 м (вьющиеся листья у Lygodiu articulatum) до крошечных листьев длиной всего 3—4 мм состоящих из 1 слоя клеток (у Trichomanes goebelianu). Длина стеблей у папоротников варьирует от нескольких сантиметров до 20—25 м (у некоторых видов Циатея). Они бывают подземными (корневища) и надземными, прямостоячими и вьющимися, простыми и ветвистыми. У большинства спорангии расположены на обычных зеленых листьях; у некоторых листья дифференцированы на спороносные (спорофиллы) и вегетативные, зеленые.

Большинство папоротников — равноспоровые. Среди современных папоротников к разноспоровым относятся лишь три небольших семейства водных папоротников: марсилеевые, сальвиниевые и азолловые.

ЖИЗНЕННЫЙ ЦИКЛ ПАПОРОТНИКА

Итак, большинство папоротников — травянистые растения высотой до 1 м, только во влажных тропиках растут древовидные папоротники высотой до 24 м, длина их листьев порой превышает 5 м. Бесполое поколение папоротников — спорофит имеет корни, стебли и листья. Стебли бывают наземными или подземными — корневищами. Листья (вайи) крупные, обычно с рассечённой на доли пластинкой, образующие при распускании улитку. У папоротников хорошо развита проводящая сосудистая система. На нижней поверхности листа образуются спорангии, собранные в группы (сорусы), одетые покрывалом (индузием). Созревшие в них споры (n) высыпаются из спорангия и прорастают на влажной почве, образуя заросток — гаметофит в виде зелёной пластиночки 0,5—0,8 см в диаметре с ризоидами, прикрепляющими его к почве. На нижней стороне заростка образуются антеридии и архегонии. Сперматозоиды из антеридия в капельножидкой водной среде попадают в архегоний, и один из них оплодотворяет яйцеклетку, в результате чего образуется зигота (2n), из которой формируется новый спорофит — взрослое растение папоротника.

Папоротники широко распространены по всему земному шару. Наиболее разнообразны они в тропических лесах, где растут на поверхности почвы, стволах и ветвях деревьев — как эпифиты и как лианы. Существует несколько видов папоротников, обитающих в водоёмах. На территории России встречается около 100 травянистых видов папоротников.

Какое строение папоротника — особенности листьев, корней папоротников

О том, что такое папоротник, детям рассказывают на уроках биологии. Но мало кто знает ответы на вопросы: папоротник – это кустарник или трава, когда растет папоротник или почему папоротники относят к высшим растениям. Папоротниковидные – это обширная группа растений, предки которых жили в одно время с динозаврами.

Общее описание папоротниковидных растений

Папоротник – это высшая травянистая или древовидная споровая культура, прямой потомок древнейших растений, обитавших на планете Земля свыше 400 млн. лет назад (ринофиты). У современных представителей споровых:

  • хорошо развита система сосудов;
  • тело состоит из нескольких листовых пластин, черешка, видоизмененного побега, корневой системы (корня два – вегетативный и придаточный).

Листовая пластина напоминает перо

Важно! Листики этого растения представляют собой систему из ветвей, расположенных в одной плоскости. Листья папоротника называются, как и вся систем, вайями или предпобегами. Вайи вырастают из почек корня. У них две основные задачи – образование спор и фотосинтез.

Биологическая классификация папоротниковых

К споровым относят 48 семейств, 587 родов и 10 620 видов различных растений, каждое из которых отличается наличием особенного строения листьев, размеров, формы, жизненного цикла. Такое многообразие делает классификацию растений почти невозможной. Большинство современных ученых разделяют их по наличию или отсутствию спорангий на вайях и некоторых морфологических признаков. Так, согласно предложенному в 2006 г. Аланом Смитом, определению всех папоротникообразных можно разделить на 4 класса:

  • псилотовидные (культуры из этого класса корней не имеют, а произрастают из других растений, например, из папоротников);
  • хвощевидные;
  • мараттиевые;
  • папоротниковые.

Другие варианты классификации были предложены уже в 2007 году, а затем в 2014 и 2016 годах. Например, отдел папоротники большинство ученых группируют на 7 классов:

  • аневрофитовые;
  • археоптерисовые;
  • кладоксловые;
  • зигоптерисовые;
  • ужовниковые;
  • мараттиевые;
  • полиподиевые.

Первые четыре класса исчезли с лица земли еще в мезозойскую эру. Оставшиеся в той или иной форме сохранились до сегодняшних дней. Например, ужовниковые повсеместно встречаются и в современной дикой природе. Мараттиевые являются крупными многолетними растениями, а полиподиевые могут быть однолетниками или многолетниками.

В дикой природе образуются заросли споровых

История видов папоротниковых растений

Первые папоротники появились еще в эпоху динозавров. Теплый тропический климат способствовал их распространению, но господство в растительном мире было кратким. При этом растения эпохи динозавров имели преимущественно древовидную форму, какой современные виды почти не могут похвастаться. Отдельные экземпляры достигали высоты в 25-30 метров. Изменившийся климат сказался на них не лучшим образом. Количество видов сократилось.

Но и сейчас папоротники все еще остаются самой многочисленной группой древних растений. Наиболее высокие все еще предпочитают расти в тропиках и субтропиках, но высота их не превышает 20 метров. Большая же часть этой разновидности споровых – кустарники и травы. Они выращиваются в том числе и в качестве декоративных растений, которыми можно украсить сад и дом.

Распространенность в природе, примеры видов

Папоротники любят тепло и влагу, поэтому в северных широтах их встретить непросто. Они селятся в расщелинах скал, по берегам озер и рек, на болотах и сырых лугах и даже у дороги. Умеренный климат не оставляет папоротникам простора для выбора ареала обитания. В не всегда простых погодных условиях выживают около 100 видов растений. Чаще всего встречаются следующие сорта папоротников:

  • Орляк. Листовая пластина напоминает зонтик. Является лесным жителем, предпочитая сосновые леса. Этот сорт съедобен.
  • Щитовник мужской. Редкое растение, высотой в 1,5 метра. Обладает хорошо выраженными лечебными свойствами, используется в основном для приготовления лекарства против гельминтов.
  • Многорядник. У этого папоротника темные, расположенные в ряд листья.
  • Осмунда. Имеет удлиненные блестящие листья. Родиной растения является Восточная Азия, также оно встречается в Северной Америке.
  • Кочедыжник женский. Большой куст с маленькими нежными листиками.
  • Страусник. Ценится за необычный внешний вид. Корневая система папоротника разрастается таким образом, что на участке, где обитает страусник, вскоре образуются настоящие заросли. Вареные листья растения можно употреблять в пищу.

В комнатных условиях выращивают:

  • Птерис;
  • Диксонию;
  • Костенец;
  • Даваллию;
  • Нефролепсис;
  • Асплениум.

У некоторых видов листья совсем необычные. Так, например, у Юниора они гофрированные и напоминают бумагу. В горной местности произрастает Венерин волос. У этого растения листья ажурные. Некоторые виды обитают в воде, другие считаются редкими. Папоротников так много, что встреться растение не биологу, человек не сможет различить его среди других.

Важно! Не все папоротники обладают пышными листьями или даже кроной. Некоторые настолько малы, что разглядеть их в траве крайне непросто. Например, высота Азоллы карилинианы не превышает 1,2 см.

Сколько живут

Продолжительность жизни зависит от ареала обитания и ухода за растением. Происхождению также отводится немалая роль. Если растению холодно, верхняя часть его на время отмирает, именно это может произойти с большинством многолетних растений, растущих в умеренном климате. Папоротники, предпочитающие субтропики и тропики, сохраняют листовые пластины на протяжении всего года.

Придаточные корни обновляются 1 раз в 4 года. Если все проходит так, как запланировала природа, то папоротник может прожить 100 и более лет без каких-либо серьезных потрясений.

Особенности питания растения

Нужные питательные элементы растение получает из земли и воздуха при помощи корней и листовых пластин. Полезные вещества и вода высасываются из почвы. Листья участвуют в фотосинтезе. Все папоротниковые нуждаются в сахаре и крахмале, ими они должны питаться постоянно. Эти элементы считаются жизненно необходимыми, без них кусты и деревья просто не могут существовать.

Диксония – разновидность споровых

Разбор строения папоротниковых растений

Строение папоротника сложное. Предшествующие им виды были устроены проще.

Листья, вайи

Листовые пластины имеют перьеобразное устройство. Корешок вайи папоротника прикреплен к стеблю, расположенному ниже уровня поверхности почвы. Создается впечатление, что стебля у папоротника нет. Лист папоротника растет под землей в течение 2 лет. К началу 3 года из-под земли появляются первые его признаки. Молодой лист устроен таким образом, что напоминает панцирь улитки. По мере роста он разворачивается и становится прямым. Споры образуются с изнанки пластины. Они могут располагаться группой или одиночно.

Стебли

У кустарниковых и травянистых форм стебель почти не развит. Тропические древовидные растения имеют достаточно мощный и широкий стебель, являющийся, скорее, стволом. Он покрыт корой. У вьющихся сортов стебель вытягивается на значительную высоту.

Корневая система

Папоротник имеет мощный корень, от которого отходит множество придатков. Он переходит в стебель, покрытый особой тканью. Корень и стебель способны впитывать воду, а затем по сосудам-пучкам передавать ее надземной части.

Травянистые сорта растут среди камней

Органы размножения

Вся жизнь папоротника разделена на 2 фазы:

  • Спорофит. Это продолжительный бесполый период, во время нахождения в котором растение не размножается.
  • Гематофит. Время активного образования спор.

Для формирования спор в растениях предусмотрены специальные спорангии. После их созревания споры разносятся ветром на значительное расстояние. Некоторые погибают, другие же прорастают. Образовавшийся заросток называется гематофитом. Он имеет форму сердечка, диаметром в несколько миллиметров. Цвет у сердечка светло-зеленый. На гематофите формируются женские и мужские органы для размножения, называемые антеридиями и архегониями.

Важно! Яйцеклетка и сперматозоид соединяются при нужном уровне влаги и тепла. Результатом является сформировавшаяся зигота, из которой впоследствии развивается зародыш папоротника. Интересно, что спор в спорангиях может быть несколько десятков или несколько сотен тысяч.

Существует и вегетативный способ размножения. Почки в этом случае возникают на корне и стебле. При этом редкие и самые красивые виды папоротников размножаются только с помощью спор.

Сравнение с другими травянистыми растениями

К семейству папоротниковых относятся также плавуны и хвощи. Но, несмотря на одинаковый способ размножения, между большинством травянистых и папоротниками имеются значительные различия:

  • у папоротников хорошо развита корневая система, лист сложно устроен, водоросли же лишены подобного, их строение проще;
  • спорофит преобладает, а фаза гаметофита превалирует у мхов;
  • ткани папоротника способны проводить воду, многие растения этого не умеют;
  • папоротник не цветет.

Важно! Ряд ученых приравнивает процесс спорообразования у папоротников к цветению. Но сказать наверняка ничего нельзя. Существует легенда, согласно которой папоротник способен зацвести всего 1 раз в год. Увидевшего цветение папоротника человека ожидает несметное сокровище. Обычно, это золотой клад. Его можно выкопать в месте, где обнаружен цветущий куст.

Папоротник – удивительная древняя культура. Первые растения такого типа служили пищей динозавров, современные представители семейства папоротников растут на подоконниках и в садах, на приусадебных участках. У растений сложное устройство, нет листьев, которые заменены листовыми пластинами. Стебель находится под землей, корневая система хорошо развита. Особенностью папоротников является отсутствие у них способности к образованию завязей для последующего цветения.

Bio-Lessons

Образовательный сайт по биологии

  • Ботаника

Папоротниковидные растения

Общая характеристика, особенности строения, размножение. Среди высших споровых растений папоротниковидные появились раньше других. Исчезнувшие древовидные виды вместе с другими споровыми растениями (плауны и хвощи) 250-300 млн лет назад составляли влажные тропические леса.

Известно более 10 тыс. видов папоротниковидных. В тропических лесах растут лианы, использующие в качестве опоры другие растения. Древовидные папоротники и сегодня растут в Австралии и Новой Зеландии. Они достигают высоты 20 м. Имеются также папоротники, растущие в воде. Папоротники, растущие в Казахстане, являются многолетними травами. Древовидные папоротники у нас можно увидеть только в ботанических садах.

Папоротники – тоже споровые растения. Одним из наиболее распространенных их представителей является щитовник. Он растет во влажных тенистых местах, под пологом леса и по сырым оврагам. Щитовник имеет хорошо развитые корневища. Вниз от корневищ отходят придаточные корни, вверх – листья. У травянистых папоротников, растущих в Казахстане, нет надземных стеблей, но хорошо развиты корневища. Листья крупные, перисторассеченные. Их называют вайи. Отрастание листьев начинается весной. Вначале они свернуты и имеют улиткообразную форму, затем распрямляются. Растут они кончиками, достигают очень больших размеров. Листья выполняют 2 функции: 1) в процессе фотосинтеза они образуют органические вещества; 2) образуют споры и участвуют в размножении (рис.1).

Рис.1 Строение папоротника щитовника

Папоротниковидные размножаются вегетативным, бесполым и половым путями. Вегетативное размножение осуществляется корневищем. Некоторым видам свойственно также размножение почками. Такие почки располагаются по длине листа. Из почек появляются маленькие папоротники. Они пускают корни, отрываются от листа, прикрепляются к почве и превращаются в настоящие папоротники.

Бесполое размножение. В летнее время у щитовника на нижней стороне листа образуются сорусы (группы расположенных скученно спор или спорангиев). В спорангиях, как вы знаете, развиваются споры. Спорангии прикрепляются к центральной жилке листа длинными ножками. Сверху сорус покрыт защитным покрывальцем, по форме похожим па почку. При созревании спор происходит разрыв оболочки спорангия, и споры высыпаются наружу.

В благоприятных условиях из споры вырастает заросток. Он представляет собой пластину сердцевидной формы зеленого цвета диаметром до 4 мм. К земле он прикрепляется ризоидами.

Половое размножение. На нижней стороне пластины заростка образуются женские (архегонии) и мужские (антеридии) половые органы. В них образуются гаметы. Они сливаются. Из оплодотворенной яйцеклетки образуется зигота, а из нее – зародыш. В зародыше имеются зачатки органов будущего растения. В первое время он питается за счет заростка. Постепенно из зародыша вырастает молодое растеньице папоротника с мелкими листьями (рис.2).

Рис.2 Размножение папоротника

Значение папоротниковидных в природе и в жизни людей очень велико. Их выращивают в оранжереях в качестве декоративных растений и часто используют для озеленения. Некоторые виды папоротников являются лекарственными растениями. Например, корневища щитовника издавна применяются против болезней, вызываемых кишечными паразитами. Из его листьев получают настойки для лечения ран, простуды и обезболивающие препараты.

Молодые листья некоторых видов и сердцевину древовидных папоротников используют в пищу.

Ископаемые древовидные папоротники вместе с другими споровыми растениями сыграли огромную роль в образовании залежей каменного угля.

300 млн лет назад климат па Земле было влажным и теплым. Леса из папоротниковидных были заболочены или залиты водой. Погибая, высокие деревья (высота до 40 м) падали прямо в воду, покрывались илом и песком. Под давлением воды они уплотнялись. В результате за миллионы лет такое уплотнение(без доступа кислорода) превратило их в каменный уголь.

Каменный уголь – топливо, дающее много тепла. Кроме того, он является сырьем для химической промышленности. Из него вырабатывают пластмассы, асфальт, мыло, смолы и другую необходимую народному хозяйству продукцию.

Жизненный цикл папоротниковидных растений происходит в две стадии. Сначала образуются споры, из которых развиваются заростки. На нижней стороне заростков образуются женские (архегонии) и мужские (антеридии) половые органы, в которых формируются половые клетки – гаметы. После их слияния образуются зиготы, из которых развиваются зародыши. Листья папоротников растут кончиками и достигают очень больших размеров.

Папоротники выращивают в оранжереях в качестве декоративных растений и часто используют для озеленения. Некоторые виды папоротников являются лекарственными растениями. Ископаемые древовидные папоротники сыграли огромную роль в образовании залежей каменного угля.

Одним из наиболее распространенных представителей папоротников является щитовник. Встречаются и исчезающие виды, например щитовник мынжилкенский. Он занесен в Красную книгу Казахстана.

Биологический русско-английский глоссарий

Папоротники: их виды и названия

Папоротники являются споровыми многолетними растениями, которые появились на земле более 400 млн лет назад. Сегодня существует более 10 000 разновидностей этих культур, которые имеют различные размеры, структуру стеблей, листьев, корневой системы и жизненные циклы.

Нефролепис. Иллюстрация для статьи используется по стандартной лицензии ©delniesoveti.ru

  1. Основные представители папоротников
  2. Мараттиевые
  3. Ужовниковые
  4. Настоящие папоротники
  5. Марсилиевые
  6. Сальвиниевые
  7. Виды папоротников в зависимости от места произрастания

Основные представители папоротников

Современная классификация этих представителей флоры состоит из 300 родов и 5 подклассов, включающих более 1000 разновидностей папоротников.

Мараттиевые

Эта группа включает 7 родов, произрастающих во влажных тропических лесах и на гористых местностях. Колонии этих растений могут создавать густые непроходимые заросли.

  1. Мараттия. Состоит из 60 видов, которые могут вырастать до 2 м в высоту.
  2. Ангиоптерис. Растения имеют толстые клубневидные стебли высотой до 5-6 м.

Все представители этого вида содержат в листьях большое количество крахмала, а их вайи растут в 2 ряда и могут достигать в длину более 5 м.

Ужовниковые

Встречаются во всех климатических зонах, могут вырастать до 40 см в высоту, кроме тропических видов, стебли которых могут достигать 4 м. Все папоротники этого класса имеют 1 лист, представленный в виде цельной пластины, которая разделена на 2 части: спороносную и стерильную.

Ужовниковые папоротники. Иллюстрация для статьи используется с сайта ilan.ras.ru

Настоящие папоротники

Это самые известные виды папоротников, которые делятся на травянистые и древесные виды, произрастающие практически на всех континентах Земного шара.

  1. Многорожковые. Папоротники, растущие в густых влажных лесах.
  2. Пузырник ломкий. Это ядовитое растение, встречающееся на гористых местностях.
  3. Страусник обыкновенный. Растет в тенистых лесах, на берегах рек и в ельниках.
  4. Кочедыжник женский. Это декоративный папоротник, который используется для создания ландшафтных дизайнов. Его листья могут вырастать длиной до 1 м.
  5. Орляк обыкновенный. Является съедобным растением, которое содержит большое количество крахмала и протеина.

Марсилиевые

Это водные представители папоротников, произрастающие на берегах рек и озер. Имеют небольшие тонкие листья, напоминающие клевер. Используются для украшения аквариумов, оранжерей и искусственных водоемов.

Марсилиевые папоротники. Иллюстрация для статьи используется с сайта longwoodgardens.org

Сальвиниевые

Произрастают в водоемах Европы и Африки. Для украшения аквариумов используют мелколистную Сальвинию плавающую, а также Азоллу, которая по своим размерам напоминает болотную ряску.

Сальвиниевые папоротники. Иллюстрация для статьи используется с сайта plant.depo.msu.ru

Виды папоротников в зависимости от места произрастания

Во флористике выделяют несколько видов этих растений:

  1. Комнатные. Выращиваются в домашних условиях, требуют поддержания стабильной температуры и влажности воздуха. Большинство из них являются представителями тропиков и субтропиков.
  2. Садовые. Это морозостойкие растения, насчитывающие около 200 видов. Такие культуры практически не подвержены заболеваниям и вредителям, а также не нуждаются в большом количестве удобрений. Имеют хорошо развитую корневую систему, широкие листья и стебли, достигающие в высоту 1,5-2 м.
  3. Почвопокровные. Они растут в тенистых лесах и характеризуются пышными большими листовыми пластинами, которые имеют перистые вайи различных цветов и удлиненные побеги. Нуждаются в высокой степени влажности.
  4. Водные. Предпочитают расти в небольших стоячих водоемах, реках или ручьях. Они имеют слабую корневую систему, крупный стебель, стелющийся по водной глади, и перистую структуру листьев.
  5. Скальные. Растут преимущественно в горах, прочно цепляясь своими корнями за каменистые участки грунта. Это сухолюбивые растения с плотными небольшими листьями и тонким стеблем. Папоротник Спайк мосс может более 100 лет расти без влаги, но как только на него попадает вода, листья быстро начинают приобретать ярко-зеленый цвет.
  6. Лесные. Представители этих видов произрастают во всех типах буковых, хвойных, лиственных и тропических лесов. Это неприхотливые растения, которые легко приспосабливаются к различным природным условиям.

Неприхотливость, быстрота роста и красивый внешний вид делают папоротники одними из самых востребованных культур в современной флористике.