Отдел Папоротниковидные

Это довольно большая группа растений, куда относятся папоротники, хвощи и плауны.

Плауны или плауновидные. Очень древние растения, многие из которых вымерли в пермском периоде. В настоящее время они произрастают в хвойных и смешанных лесах, их насчитывается около 1000 видов. В нашей стране 14 видов плаунов. Один из них – плаун булавовидный (рис.8.). Это – многолетнее травянистое, вечнозеленое растение, ползучий побег которого достигает иногда до 3 метров длиной. Стебель покрыт мелкими чешуйчатыми темно-зелеными листьями. В почве растение укрепляется с помощью придаточных корней. Некоторые побеги несут спороносные колоски, в которых в середине лета созревают споры. Таким образом, растение плауна является спорофитом. Гаплоидные споры, попав во влажную почву, прорастают в бесцветные заростки размером 2 – 3 мм, которые с помощью ризоидов укрепляются в почве.

Рис. 8. Плаун булавовидный Заросток – обоеполый гаметофит, на котором образуются

антеридии и архегонии. В присутствии воды происходит оплодотворение, в результате которого образуется диплоидная зигота, а из нее развивается новый спорофит.

Помимо размножения спорами плаунам свойственно вегетативное размножение почками, побегами. Растут плауны очень медленно. У некоторых видов развитие гаметофита из споры длится 6 – 15 лет. Продолжительность жизни спорофита может быть до нескольких десятилетий.

Отдел хвощевидные. Это немногочисленная группа растений, насчитывающая около 20 видов. Типичными представителями являются хвощ полевой (Рис. 9), хвощ луговой и хвощлесной. Это многолетние травянистые растения с хорошо развитым корневищем, от которого отходят придаточные корни. Для хвощей характерно особое строение побегов: они состоят из члеников (междоузлий) и узлов с мутовчато расположенными листьями. Листья имеют стеблевое происхождение – это сильно измененные боковые веточки. Другая особенность – накопление кремнезема в клеточных стенках, а также на поверхности клеток эпидермы, образующего прочный слой с мелкими бугорками. Снаружи слой кремнезема покрыт кутикулой Рис. 9.Хвощ полевой с восковым налетом. Кремнезем играют механическую и

и защитную роль.

Весной на корневищах вырастают побеги, которые заканчиваются спороносными колосками. Колоски содержат спорангии, где формируются гаплоидные споры, после раскрытия спорангиев они высыпаются и разносятся ветром. Из спор развиваются гаметофиты (заростки) в виде пластинок диаметром от нескольких миллиметров до 3 сантиметров. На нижней стороне гаметофитов образуются бесцветные ризоиды длиной до 1 см, с помощью которых они прикрепляются к почве и всасывают воду и минеральные соли. Оплодотворение хвощей осуществляется в капельно-жидкой среде. Образующаяся зигота прорастает в спорофит.У хвоща полевого после рассеивания спор весенние побеги засыхают, а из корневищ развиваются летние побеги до 50 см высотой. По внешнему виду они отличаются от весенних. В узлах летних побегов мутовчато расположены тонкие веточки с мелкими чешуевидными листьями, а стебель – фотосинтезирующий орган.

Папоротники. Одна из наиболее древних групп растений. Они представлены разнообразными жизненными формами, в том числе и тропическими древовидными, достигающими до 20 метров высоты. Всего их насчитывается до 10 тыс.видов, распространены повсюду, предпочитая увлажненные места. В умеренном климате встречаются орляк, щитовник, пузырник, страусник. Папоротник имеет корень, короткий стебель и листья – вайи, у большинства они перистые. Корни – придаточные, стебель представлен коротким деревянистым корневищем и имеет эпидермис, механическую и проводящую ткань. Точка роста находится на вершине корневища, весной из нее выходит пучок новых листьев. Молодые листья свернуты в виде улитки и густо покрыты коричневыми чешуйками. Развитие листа совершается медленно, осенью листья отмирают. В большинстве случаев листья совмещают функции фотосинтеза и спороношения. На нижней стороне листа заметны бурые бугорки – сорусы, расположенные рядами по обе стороны от срединной жилки. При созревании спор спорангии (Рис.10) подсыхают, раскрываются, и споры высыпаются наружу. В благоприятных условиях споры прорастают, образуя заросток - зеленую сердцевидную пластинку диаметром около 1 см. В почве заросток укрепляется ризоидами, которые снабжают его водой и минеральными солями. На нижней стороне заростка развиваются антеридии, в которых созревают сперматозоиды, и архегонии, где созревают яйцеклетки. По воде во время дождя или с каплями росы сперматозоиды проникают внутрь архегониев, один из спермиев сливается с яйцеклеткой, происходит оплодотворение. Из зиготы развивается зародыш. Первое время он питается за счет заростка. После того, как у зародыша образуются корень, стебель и листья заросток отмирает.

Таким образом, в развитии папоротника происходит чередование двух поколений. Листостебельное растение, на котором образуются споры, - является спорофитом (бесполым поколением), у папоротников оно преобладает. Заросток, на котором формируются половые клетки, - является гаметофитом (половым поколением).

На корнях папоротника часто образуются выводковые почки, при помощи которых происходит его бесполое размножение.

Значение папоротников. В каменноугольном периоде древовидные папоротники достигли расцвета, а при отмирании дали скопления, из которых образовался каменный уголь. Некоторые виды папоротников используются как декоративные. Молодые листья некоторых папоротников (орляк) употребляются в пищу. Отвары корневищ и настойки некоторых папоротников применяют в медицине как болеутоляющие, противовоспалительные средства.