Признаки растений отдела отдел папоротниковидные

Папоротниковидные растения

Папоротниковидные — это отдел сосудистых растений, включающий современные папоротники, хвощевидные и древнейшие высшие растения, появившиеся 400 млн лет назад.

Отдел папоротниковидных уникален тем, что сохранил свое многообразие намного лучше, чем все остальные отделы. Современные папоротники, как и много миллионов лет назад, значительно отличаются друг от друга по жизненным циклам, формам, особенностям строения, приспособительным характеристикам. Примечание 1

Разнообразие папоротников обусловлено высокой адаптивностью всех входящих в отдел видов. Обладая высокой экологической пластичностью, стойкостью к переувлажнению и способностью производить огромное количество спор, представители отдела хорошо сохранились и широко распространили по всему земному шару.

Папоротниковидные насчитывают 10620 видов, объединенных в 587 родов и 48 семейств. В природе они встречаются в верхнем и нижнем ярусах лесов, на стволах и ветках деревьев как эпифиты, в озерах и на болотах, на стенах жилых помещений. Они отлично себя чувствуют на сельскохозяйственных угодьях и обочинах оживленных транспортных магистралей. Примечание 2

От голосеменных и покрытосеменных растений папоротниковидные отличаются способом размножения, отсутствием семян и цветков.

Особенности строения, схема с названиями

Тело растения состоит из вегетативного и придаточного корней, видоизмененного побега, черешка и листовых пластинок, которые в биологии носят название «вайи». Источник: pickimage.ru Вайи разворачиваются над землей, развиваясь из почек корневища. Они достигают больших размеров, обладают верхушечным ростом, служат для реализации функций спорообразования и фотосинтеза. Спорангии находится на их нижней поверхности, являются местом развития гаплоидных спор. Примечание 3

Внешние признаки папоротников, растущих в разных климатических условиях, могут отличаться. К примеру, растения умеренной зоны обладают коротким стеблем, располагающимся в почве. Виды, произрастающие в тропиках, обычно имеют длинные стебли.

Виды и способы размножения

Папоротниковидные могут размножаться половым и бесполым способом. При этом они чередуют половое и бесполое поколения. Спорангий, находящийся в нижней части листа, раскрывается и выпускает оседающие на почву споры. Затем спора прорастает, преобразуется в заросток с гаметами. Далее происходит оплодотворение, в результате которого появляется новое растение. Примитивные представители класса не обладают приспособлениями к принудительному раскрытию спорангий. Более продвинутые активно делают это с помощью растягивающегося в нужный момент кольца. И примитивные, и продвинутые виды демонстрируют разноспоровость — характерное явление, при котором растение одновременно формирует мужские и женские споры. При этом споры отличаются не только функционалом, но и размерами. Примечание 4

Мужские споры обладают меньшим размером и простым строением. Женские более развиты, содержат питательную ткань для развития будущего зародыша.

Значение в жизни человека

Стволы древовидных папоротников используются в качестве строительного материала некоторыми африканскими племенами. Гавайцы достают из середины этих стволов крахмалистую середину и готовят с ней национальные блюда и напитки.

Растения небольших размеров используются людьми в декоративных целях: Птерис, Костенец и Нефролепис. С некоторыми связаны поверья и легенды. К примеру, на Руси считалось, что Щитовник мужской распускает цветок в ночь на Ивана Купалу. А тот, кто найдет этот цветок, получит дар предвидения и сможет найти клад.

Ядовитые представители класса используются в медицине и фармакологии — из них делают антигельминтные препараты. Однако самостоятельно лечиться такими растениями по понятным причинам нельзя: их корневища и листья могут содержать опасные токсичные вещества.

Учитель непонятно объясняет предмет?

Источник

Общая характеристика отдела Папоротниковидные (Polypodiophyta).

Папоротники – древнейшая группа высших споровых растений. Вместе с плауновидными и хвощевидными они росли во влажных лесах в карбоне, их остатки образовали залежи каменного угля. В настоящее время насчитывается около 10 тыс. видов.

Папоротники распространились по всему миру и в разных условиях местообитания: во тропических лесах, на скалах и в водоемах. Большинство — многолетние наземные травы, встречаются вечнозеленые деревья со стеблем до 10 м и маленькие растения в несколько мм, а также эпифиты на стволах и ветвях деревьев. Имеются с крупными перистыми (однажды, дважды и многократно рассеченные) листья, которые называют вайями. Они в отличие от обычных листьев длительно растут верхушкой, а не основанием. При этом образуют разворачивающуюся «улитку». В мезофилле листа некоторых видов для размножения закладываются выводковые почки. Часто вайи совмещают фотосинтетическую и спороносную функции.

Большинство папоротников средней полосы имеют мясистые корневища с придаточными корнями и ежегодно образующимися розетками листьев.

Спорангии располагаются на нижней стороне листьев и собраны в группы – сорусы, часто прикрытые покрывальцем. У некоторых их роль выполняет завернутый край листа.

Почти все папоротники – равноспоровые, исключение составляют водные. Споры образуются в результате редукционного деления и могут находиться в покое несколько лет. Они — гаплоидные и дают гаплоидный гаметофит: обоеполый зеленый заросток, который питается самостоятельно. Антеридии и архегонии расположены на нижней стороне заростка. Сперматозоиды многожгутиковые.

После оплодотворения образуется диплоидная зигота, а из нее диплоидный спорофит — растение. Он вначале внедряется в ткани заростка, а затем образует собственные придаточные корни.

Класс Ужовниковые (Ophioglossopsida).

Ужовниковых (змееязычковых) — около 80 видов. Все относятся к одному семейству. Большинство – тропические растения высотой 30-40 см с подземным корневищем, от которого отходит один лист. Он медленно развивается до 3-5 и более лет. Верхушка листа — спороносная, со спорангиями или синангиями (группа сросшихся спорангий), расположенными в виде кисти или колоска.

Наиболее распространен по сырым лесным полянам Ужовник обыкновенный с цельным листом и спорангиями, собранными в колос, и Гроздовник полулунный с перистым листом и спорангиями, собранными в метелку, растет в более сухих условиях.

Спорангии – крупные, без кольца, имеют многослойную стенку. Гаметангии — подземные, вступают в симбиоз с грибами (микотрофные), многолетние, могут существовать до 20 лет.

Представители класса имеют самое большое количество хромосом в клетках (двойной набор – 1260-1320).

Приурочены к затененным лесам, лугам, болотам, обычны в тундре.

А – Ужовник обыкновенный (Ophioglossum vulgatum):

1 — верхняя часть растения с листом, 2 — нижняя часть — с корнями, 3 — гаметофит с антеридиями и архегониями, 4 — часть спороносного участка со спорангиями.

Б – Гроздовник полулунный (Botrychium lunaria):

5 — растение, 6 — часть спороносного участка со спорангиями.

Источник

Папоротникообразные растения. Признаки, строение, классификация и значение

Папоротникообразные – это группа споровых растений, которые обладают проводящими тканями (сосудистыми пучками). Предполагают, что зародились они более 400 млн. лет назад, еще в палеозойский период.

Предками считают ринофитов, но папоротникообразные растения в процессе эволюции приобрели более сложную систему строения (появились листья, корневая система).

Признаки папоротникообразных

Для папоротникообразных характерны следующие признаки:

Разнообразие форм, жизненных циклов, системы строения. Насчитывается три сотни родов и примерно 10 тыс. видов растений (самые многочисленные из споровых).

Высокая устойчивость к переменам климата, влажности, образование огромного количества спор – причины, которые привели к расселению папоротникообразных по всей планете. Встречаются в нижних ярусах леса, на скалистой поверхности, возле болот, рек, озер, разрастаются на стенах заброшенных домов и в сельской местности. Самые благоприятные условия для папоротниковых растений – это наличие влаги и тепла, поэтому наибольшее разнообразие можно встретить в тропиках и субтропиках.

Всем папоротникообразным для оплодотворения нужна вода. Они проходят два периода в жизненном цикле:

Когда спора попадает на влажную поверхность, сразу активируется процесс прорастания, наступает половая фаза. Гаметофит крепится к земле с помощью ризоидов (образования похожие на корни, нужны для питания и прикрепления к субстрату) и начинает самостоятельный рост. Новообразовавшееся росток формирует мужские и женские половые органы (антеридии, архегонии), в них идет образование гамет (сперматозоидов и яйцеклеток), которые сливаются и дают жизнь новому растению.

Во время раскрытия спорангии (место созревания споровых клеток) высыпается множество спор, но выживает только их часть, ведь для дальнейшего роста нужна влажная среда и теневая местность.

Вьющиеся по земле папоротники могут размножаться вегетативно, листья, соприкасаясь с почвой, при достаточной влажности дают новые ростки.

Стебли папоротниковых имеют множество разнообразных форм, но уступают по размерам листве. Когда стебель на верхушке несет листья, его называют стволом, он снабжен ветвящимся корнем, который придает устойчивости древовидным папоротникам. Вьющиеся стебли называют корневищем, могут простилаться на значительные расстояния.

Папоротники никогда не цветут. В давние времена, когда люди не знали о споровом размножении, существовали легенды о цветке папоротника, который обладал магическими свойствами, кто найдет его, тот обретет неведомую силу.

Прогрессивные черты в строении папоротникообразных

Появились корни, они придаточные, то есть первоначальный корень в дальнейшем не функционирует. Заменяется на корни, проросшие из стебля.

Листья еще не имеют типичного строения, это совокупность ветвей расположенных в одной плоскости под названием вайя. В них находится хлорофилл, за счет которого происходит фотосинтез. Вайи также служат для размножения, на обратной стороне листа находятся спорангии, после их дозревания, происходит раскрытие и высыпание спор.

Взрослые папоротникообразные – диплоидные организмы.

Классификация Папоротникообразных по классам

Настоящие папоротники – самый многочисленный класс. Представитель щитовник мужской – многолетнее растение, достигает высоты до 1 м. Корневище толстое, короткое, укрыто чешуйками, на нем расположены листья. Растет на влажной почве в смешанных и хвойных лесах. Орляк обыкновенный обитает в сосновых лесах, достигает больших размеров. Быстро размножается, хорошо приживается, поэтому может занимать значительные территории, если использовать его в парках или садах.

Хвощевидные – травянистые папоротники, растут от нескольких сантиметров до 12 метров (хвощ гигантский), при этом диаметр стебля около 3см, поэтому чтобы развиваться их необходимо использовать другие деревья как опору. Листва видоизменена до чешуй, стебель равномерно разделен узелками на междуузелковые участки. Корневая система представлена придаточными корнями, в почве также находится часть корневища, которое может формировать клубни (органы вегетативного размножения).

Мараттиевые – относятся к древним видам растений, которые населяли нашу планету в Каменноугольный период. Присутствует стебель, до середины погруженный в почву, корни придаточные. Сейчас они постепенно отмирают, встречаются только в тропических поясах. Обладают огромными двухъярусными листьями, до 6 метров длиной.

Ужовниковые – наземные травянистые растения до 20см в высоту (есть исключения, которые достигают 1,5м длинны). Представители имеют толстый корень, не дающий ответвлений. Корневище, например, у гроздовника полулунного короткое, не разветвляется, а у червеколосника — вьющееся, распространяется по земле.

Сальвиниевые – водные папоротниковые растения (населяют водоемы Африки, южной Европы), которые имеют корень для крепления к сильно увлажненной почве. Они разноспоровые, отдельно развиваются мужские и женские гаметофиты. После дозревания взрослая особь отмирает, а сорусы опускаются на дно, из которых весной выйдут споры и поднимутся с глубины на поверхность воды, где происходит оплодотворение. Используются, как растения для аквариумов.

Значение папоротникообразных растений

Остатки папоротников дали залежи полезных ископаемых: каменного угля, который широко используется в промышленности (как топливо, химическое сырье). Некоторые виды вносят как удобрение.

Применяются для изготовления лекарственных препаратов (антипаразитарных, противовоспалительных). Споры входят в состав оболочек капсул.

Папоротники — это еда и дом для низших животных. Выделяют кислород в процессе фотосинтеза.

Красота растений привлекает ландшафтных дизайнеров, поэтому их выращивают как декорации. Некоторые виды можно использовать в пищу (листву орляка).

Источник