Папоротниковидные, плауновидные, хвощевидные.

ПЛАН:

Папоротниковидные.

Хвощевидные.

Плауновидные.

1.Папоротниковидные. В тенистых лесах и в сырых оврагах растут папоротники — травянистые растения, реже — деревья с большими, раскидистыми листьями. Папоротники, как и мхи, принадлежат к высшим споровым растениям: они имеют корни, стебли и листья. По строению органов папоротники сложнее мхов, так как они состоят из тканей. В проводящих тканях есть трахеиды; в стебле — механическая ткань. Папоротники по размерам больше мхов; некоторые древовидные папоротники тропиков дос­тигают в высоту 25—30 м. Распространяются они спорами.

В настоящее время известно около 10 тыс. видов папоротни­ков. Наиболее многочисленны и разнообразны они в Юго-Восточной Азии, где не только почти сплошь покрывают почву под по­логом леса, но и растут на стволах деревьев. Папоротники распрос­транены повсеместно, поселяются повсюду вплоть до арктической тундры. В европейских странах известно около 150 видов папо­ротниковидных.

Строение папоротника щитовника мужского. Щитовник мужской растет в тенистых лиственных и смешанных лесах по­одиночке или небольшими группами. Его подземный стебель — корневище. От корневища отходят придаточные корни и листья. С внешней стороны стебель покрыт эпидермисом, состоящим из тесно прилегающих друг к другу клеток. Оболочки клеток с внешней стороны утолщаются и становятся непроницаемыми для воды и газов.

Под эпидермисом располагается упругая ткань из толстостенных кле­ток, которая выполняет механическую функцию. Средняя часть корне­вища состоит из паренхимной ткани и слагается из прочных тонкостен­ных клеток. В середине корневища расположена проводящая ткань, за­легающая вдоль продольной оси. Середина заполнена удлиненными мер­твыми клетками с неравномерно утолщенными стенками, сквозь которые проходит вода. Это трахеиды, образующие ксилему. Вода по трахеидам проходит значительно быстрее, чем по проводящей ткани мхов, и поэтому папоротники имеют большие размеры. Во внешней части проводящего пучка располагаются живые тонкостенные клетки, которые образуют флоэму. По флоэме передвигаются органические вещества — продукты фотосинтеза. Проводящие ткани имеются также в листьях и корнях.

Листья щитовника мужского крупные, с перисторассеченной пластинкой. Черешки листьев покрыты характерными буроваты­ми чешуйками. Молодые, еще не распустившиеся листья папорот­ника улиткообразно закручены и закрыты пленкой. Они пробива­ются на поверхность почвы только на третий год жизни. Листья папоротников растут верхушкой, как и побег. Мы привыкли к тому, что распустившиеся листья больше уже не растут. В самом деле, листья дуба или липы в августе такие же, как и в июне. А листья папоротников растут дольше. В тропиках у некоторых па­поротников листья растут несколько лет. Длительный рост свой­ствен всему побегу, а не листьям. Листья папоротников соответ­ствуют целым веточкам и их называют вайи. Листья покрыты эпидермисом с устьицами на нижней стороне и пронизаны жил­ками. В основной ткани листа находятся хлоропласты.

Щитовник мужской - многолетнее растение. Осенью его листья отмирают, а корневище с зачатками новых листьев перезимовывает под снегом. Весной на верхушке стебля появляются новые листья.

Размножение папоротников. Если рассмотреть нижнюю сто­рону листа папоротника во второй половине лета, на ней можно увидеть буроватые маленькие бугорки. Каждый такой бугорок представляет собой группу мелких мешочков-спорангиев, покрытых общим покрывальцем, похожим на зонтик. В споран­гиях развиваются споры. Если встряхнуть лист папоротника над белой бумагой, она покроется мельчайшей буроватой пылью. Это споры, высыпавшиеся из спорангиев. В сухую жаркую погоду спорангии раскрываются, споры вы­сыпаются и разносятся потоками воздуха.

Упав на влажную почву, споры, если достаточно тепло, про­растают. Из споры путем ее деления образуется заросток — тонкая зеленая многоклеточная пластинка сердцевидной формы, которая укрепляется в почве ризоидами. На его нижней повер­хности формируются органы полового размножения. Таким об­разом, заросток — это половое поколение папоротника — гаметофит.

В антеридиях образуются многожгутиковые сперматозоиды, а в архегониях — яйцеклетки. Во время дождя или обильной росы сперматозоиды подплывают к яйцеклеткам и сливаются с ними. Происходит оплодотворение. Образуется зигота. Из зиготы путем деления развивается зародыш. Постепенно из зародыша вырастает молодое растеньице папоротника — спорофит с корневищем, кор­нями и мелкими листьями. Развитие идет медленно, и пройдет довольно много лет, пока папоротник будет в состоянии дать крупные листья и первые спорангии со спорами. Споры затем дадут новые заростки и т.д. Так у папоротника осуществляется чередование поколений — бесполого и полового.

Нетрудно заметить, что в цикле развития папоротника, по сравнению с мхами, преобладает спорофит, который представлен мощным растением с корневищем, корнями и листьями. Гаметофит живет самостоятельно и представляет собой маленькую плас­тинку величиной в несколько миллиметров.

Разнообразие папоротников. В нашей стране встречаются и другие виды папоротников: в сосновых лесах — орляк, в еловых щитовник Линнея и игольчатый папоротник; на заболоченных берегах рек — болотный щитовник, по оврагам — страусник и женский папоротник. Некоторые папоротники, такие как сальвиния и азолла, живут только на воде. И хотя оба эти рода характерны только для тропиков и субтропиков, они широко рас­пространились в Европе. Нередко водные папоротники образуют сплошной покров на поверхности озер.

Роль папоротников в природе. Они являются компонентами многих растительных сообществ, особенно тропических и субтро­пических лесов. Многие папоротники, как и мхи, являются ин­дикаторами определенного типа почвы и леса. Например, орляк предпочитает песчаные и сухие подзолистые почвы, в то время как щитовник мужской, папоротник женский, страусник обык­новенный поселяются на плодородных и влажных почвах.

Многие виды папоротников выращивают в садах, оранжереях и других помещениях, поскольку они легко переносят условия, неблагоприятные для большинства цветковых растений. Наиболее часто в декоративных целях выращивают папоротники из рода адиантум (например, адиантум "венерин волос"). В от­крытом грунте обычно высаживают страусник.

Молодые побеги папоротника орляка можно использовать в пищу. Экстракт щитовника мужского применяется в качестве эф­фективного и относительно безопасного глистогонного средства.

Хвощевидные. На влажных полях и лугах, на болотах и в сырых лесах растут травянистые растения — хвощи. Хотя, но внешнему виду они отличаются от папоротников, но по характер­ным признакам схожи с ними. Хвощи, как и папоротники, явля­ются высшими споровыми сосудистыми растениями.

Хвощ полевой. Типичным растением отдела хвощевидных является хвощ полевой. Он растет на полях и пашнях. Это — многолетний сорняк. В почве находится подземное ветвис­тое корневище с придаточными корнями и почками, из которых каждый год развиваются надземные побеги. Растение, имеющее корни, корневище, надземные побеги, — это бесполое поколение хвоща — спорофит.

При обработке почвы корневища хвоща, разрезанные плугом, не погибают, а из каждого отрезка вырастает самостоятельное рас­тение. Вот почему с этим сорняком трудно бороться.

Размножение. У хвоща полевого образуется два рода побегов. Ранней весной из почвы появляются желтовато-бурые неветвящиеся спороносные побеги. В их клетках нет хлорофилла. Их реб­ристый стебель состоит из междоузлий, которые легко отделяются один от другого. В узлах мутовками располагаются буроватые че­шуевидные листья, тоже лишенные хлорофилла и неспособные к фотосинтезу.

Рост весенних побегов происходит за счет органических ве­ществ, запасенных в корневище. На верхушках этих побегов формируются спороносные колоски. Они образованы шести­угольными спороносными листочками, на каждом из которых развиваются спорангии. После созревания споры рассеиваются, а весенние побеги засыхают и отмирают. Из спор в благоприят­ных условиях вырастают заростки двух видов. На одних зарос­тках развиваются мужские органы полового размножения — ан­теридии, на других — женские — архегонии, в которых форми­руются половые клетки. Обязательным условием для оплодотворения является наличие воды. Мужские гаметы приближаются к заросткам с архегониями и сливаются с яйцеклетками. После оплодотворения из зиготы развивается молодое растение.

На хвощах, сбросивших весенние побеги, к началу лета из по­чек корневища развиваются ветвистые зеленые летние побеги в виде маленьких елочек. На боковых побегах, расположенных пра­вильными мутовками на главном стебле, находятся недоразвитые листья — чешуйки, сросшиеся между собой. Стебель пропитан кремнеземом, поэтому он очень прочен. В клетках стебля и боко­вых веточек находятся хлоропласты; в них происходит фотосин­тез. Образовавшиеся органические вещества оттекают в корневи­ще и там запасаются. Весной органические вещества используются не только на рост спороносных побегов, но и на образование новых корневищ.

Разнообразие и значение хвощей. В настоящее время боль­шой роли в образовании растительного покрова хвощи не играют, хотя нередко образуют заросли в тех местах, где другие растения существовать не могут. Разнообразие хвощей достаточно велико: от небольших ползучих растеньиц до крупных лазящих растений, поднимающихся вверх на 9 м. Видовое же разнообразие их неве­лико. Хвощевидные представлены одним родом — хвощ, который включает около 30 видов. В Беларуси распространено 8 видов. Все виды хвощей — травянистые растения. В наших лесах на очень увлажненной почве распространен хвощ лесной с сильно развет­вленными поникающими боковыми веточками. На пес­чаных почвах и в оврагах встречается хвощ зимующий, на забо­лоченных местах, по берегам рек и озер растут хвощ болотный, хвощ приречный.

Побеги некоторых хвощей (например, хвоща полевого) исполь­зуются в народной медицине как мочегонное и вяжущее средство. Жесткие стебли хвоща зимующего содержат значительные коли­чества кремнезема (очень твердое, хорошо полирующее вещество). Эти стебли издавна применялись для чистки металлической посу­ды и вместо наждачной бумаги.

Плауновидные. Плауны чаще всего растут в хвойных или сме­шанных лесах. Это травянистые растения с длинными стелющи­мися по земле стеблями, густо покрытыми узкими зелеными листьями. Корни и стебли дихотомически ветвятся. От стебля отходят вертикальные густооблиственные побеги высотой 20—30 см. На верхушке таких побегов развиваются спороносные колоски со спорангиями. В спорангиях образуются споры, для которых характерен продолжительный период покоя. Споры про­растают в почве через 3—8 лет после высыпания из спорангия. Из спор развиваются двуполые гаметофиты — заростки, которые име­ют вид небольшого клубенька (до 5 мм). Клубеньки вступают в симбиоз с грибами и питаются сапротрофно. Заростки развиваются очень медленно: примерно через 6—15 лет на них образуются архегонии с яйцеклетками и антеридии со сперматозоидами. Оплодотворение происходит при наличии воды. Оплодотворенная яйцеклетка — зигота — без периода покоя про­растает и образует мелкий спорофит, который развивается во взрослое растение. Период от образования спор до формирования взрослого спорофита составляет 12—18 лет. В жизненном цикле, таким образом, преобладает спорофит.

Современные плауновидные — в основном травянистые расте­ния. Сохранившиеся формы, подобные плауну булавовидному, распространены от тропиков до тундры. Отдел включает 1200 ви­дов. В Беларуси произрастает 7 видов. В их числе — плаун була­вовидный, плаун сплюснутый, плаун годичный, баранец. Все виды охраняемые. Современные плауны — реликтовые растения и не имеют существенного значения в формировании растительного покрова. Ограничено и их практическое использо­вание. Сухие споры плаунов (ликоподий) используют в качестве детской присыпки; в металлургической промышленности — при фасонном литье металлов. Плаун баранец применяется для полу­чения желтой краски.

 

⇐ Предыдущая23242526272829303132Следующая ⇒

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: