Папоротники
Папоротники — наиболее древняя группа высших растений. Встречаются в различных экологических условиях. В умеренных зонах это травянистые растения, наиболее распространены во влажных лесах; некоторые растут на заболоченных местах и в водоёмах, их листья отмирают на зиму. Во влажных тропических лесах встречаются древовидные папоротники с колоноподобным стволом высотой до 20 метров.
Наиболее распространённые папоротники — орляк, страусник.
Строение
Господствующей фазой в жизненном цикле папоротника является спорофит (взрослое растение). Почти у всех папоротников спорофит многолетний. Спорофит имеет довольно сложное строение. От корневища вертикально вверх отходят листья, вниз — придаточные корни (первичный корень быстро отмирает). Часто на корнях образуются выводковые почки, обеспечивающие вегетативное размножение растений.
Общий вид папоротника
Размножение
Спорангии находятся на нижней стороне листа, собраны кучками (сорусы). Сверху сорусы прикрыты покрывальцем (кольцо). Споры рассеиваются при разрыве стенки спорангия, а кольцо, оторвавшись от тонкостенных клеток, ведёт себя подобно пружине. Число спор на одном растении достигает десятков, сотен миллионов, иногда миллиардов.
Лист папоротника с нижней стороны
На влажной почве споры прорастают в маленькую зелёную сердцеобразную пластинку величиной несколько миллиметров. Это заросток (гаметофит). Он располагается почти горизонтально к поверхности земли, прикрепляясь к ней ризоидами. Заросток обоеполый. На нижней стороне заростка образуются женские и мужские половые органы (мужские — антеридии, женские — архегонии).
Оплодотворение происходит в водной среде (во время росы, дождя или под водой).
Мужские гаметы — сперматозоиды подплывают к яйцеклеткам, проникают внутрь и гаметы сливаются.
Происходит оплодотворение, в результате чего образуется зигота (оплодотворённая яйцеклетка).
Из оплодотворённой яйцеклетки формируется зародыш спорофита, состоящий из гаустории — ножки, которой он врастает в ткани заростка и потребляет из него питательные вещества, зародышевого корешка, почки, первого листа зародыша — «семядоли».
Со временем из заростка развивается растение папоротник.
Схема развития папоротника
Таким образом, гаметофит папоротников существует независимо от спорофита и приспособлен к обитанию в условиях увлажнения.
Спорофитом является всё растение, которое вырастает из зиготы — типичное сухопутное растение.
Источник
Папоротники
Папоротники относятся к наиболее древним споровым растениям. Обитают в самых разнообразных экологических условиях: в заболоченных местах и водоемах, лесах тропического и умеренного климата. Наиболее известные представители — щитовник мужской, орляк, страусник. В жизненном цикле папоротников, хвощей, плаунов доминирует спорофит.
Расцвет папоротников произошел около 358 млн лет назад и длился примерно 65 млн лет, в честь папоротников назван период палеозойской эры — карбон, или каменноугольный период, который длился указанный промежуток времени. Именно папоротникам принадлежит активная роль в углеобразовании: в карбоне леса заселяли древовидные папоротники, достигавшие 40 и более метров в высоту.
Древесные формы папоротников сохранились до наших дней, однако большинство представителей — травянистые растения, у которых отсутствует камбий, а значит, нет и вторичной древесины.
Папоротники относятся к группе сосудистых растений, так как имеют жилки — сосудисто-волокнистые пучки, в отличие от мхов, которые не имеют жилок и не являются сосудистыми растениями. Механическая прочность обеспечивается отложением склеренхимы вокруг проводящих пучков (жилок).
В отличие от мхов, папоротники имеют проводящую ткань в стеблях и корнях, состоящую из ксилемы и флоэмы. Заметьте, я написал «корень» — у мхов не было и корней, вместо них были ризоиды, выполняющие аналогичную корням функцию. Корни папоротников, хвощей и плаунов всегда придаточные и растут от видоизмененного побега — корневища.
Строение
Рассмотрим строение папоротников на примере типичного представителя — щитовника мужского. Это широко распространенный папоротник, типичный для климата умеренных широт. Представляет собой многолетнее травянистое корневищное растение.
Образован пучком сильно расчлененных листьев, отходящих от корневища. Нарастают листья верхушкой, образуя завитки — «улитки».
Отметьте, что лист папоротника называется вайя (от греч. baion — пальмовая ветвь). В отличие от настоящих листьев, вайя имеет недетерминированный верхушечный рост. Листья имеют черешок, прикрепляющийся к стеблю, который может продолжаться в рахис — главную ось сложного листа, соответствующую центральной жилке.
Жизненный цикл папоротниковидных
Листостебельное растение папоротника, изображенное выше — спорофит (2n). Спорофит доминирует в жизненном цикле папоротниковидных, в отличие от цикла мха, где спорофит, по сути, является придатком гаметофита (редуцирован). На нижней стороне вайи располагаются спорангии, собирающиеся в сорусы — группы близкорасположенных спорангиев. На спорофите (2n) в спорангии после мейоза образуются споры (n).
В 2012 году группа ученых под руководством Ксавьера Нобли из Университета Ниццы выяснили, что спорангий имеет специальный механизм «катапульты», споры из него вылетают со скоростью около 10 м/с.
Гаплоидные споры (n) прорастают в заросток (n), небольшую пластинку (несколько мм) сердцевидной формы. Заросток зеленого цвета, способен фотосинтезировать и прикрепляется к почве ризоидами. На нем образуются мужские и женские половые органы — соответственно антеридии и архегонии. Сперматозоид (n), образовавшийся в антеридии, благодаря воде (во время дождя) попадает в архегоний, где сливается с яйцеклеткой (n) и образуется зигота (2n).
Из зиготы развивается зародыш, который проникает в ткани архегонии с помощью особого приспособления — гаустории (от лат. haustor — черпающий, пьющий). Гаустория представляет собой ножку, внедряющуюся в ткани заростка и поглощающую из него питательные вещества. Начинается бурный рост зародыша, образуется побег, а затем взрослое растение — спорофит (2n). Цикл замыкается.
Значение папоротников
Папоротники являются главным компонентом многих лесных сообществ, звеном в цепи питания — продуцентами (производителями органических веществ). Человек использует папоротник в декоративных целях. Молодые побеги некоторых папоротников съедобны и употребляются в пищу: побеги орляка, листья страусника обыкновенного.
Щитовник мужской имеет медицинское значение: из его корневищ изготавливают противогельминтный препарат.
© Беллевич Юрий Сергеевич 2018-2021
Данная статья написана Беллевичем Юрием Сергеевичем и является его интеллектуальной собственностью. Копирование, распространение (в том числе путем копирования на другие сайты и ресурсы в Интернете) или любое иное использование информации и объектов без предварительного согласия правообладателя преследуется по закону. Для получения материалов статьи и разрешения их использования, обратитесь, пожалуйста, к Беллевичу Юрию.
Источник
Папоротник – способы размножения в классических традициях
Папоротники-удивительные растения, которые пришли к нам из древней цивилизации. В эпоху динозавров они вырастали в виде высоких деревьев.
В настоящем времени это невысокие кустарники, достигающие 1-1.5 метра, которые растут не только в дикой природе, но и приусадебных участках и в домашних условиях.
Эти древнейшие представители планеты Земля, покоряют цветоводов своими декоративными резными листьями, которые называются «вайя» и неприхотливостью в уходе. Плауны хорошо растут в тенистых местах.
Общие сведения
Классические способы размножения папоротника
В зависимости от разновидности и строения папоротника их размножают спорами или вегетативно. Каждая разновидность плауна отличается своим морфологическим строением.
Споровый метод обладает самой высокой приживаемостью, однако он требует много времени и терпения для сбора посадочного материала. Споры необходимо собрать и посеять их в грунт.
Такие декоративные виды как «Осмунда коричевая», «Щитовники», «Клейтона», «Многоножка вергинская», родом из Северной Америки и Дальнего Востока размножаются исключительно половым путем (спорами).
Вегетативным методом размножают с помощью выводковых почек, укореняя боковые воздушные усы, делением корневища.
Такой вид как «Страусник восточный» или «Страусник обыкновенный», «Оноклея чувствительная» происходит с помощью деления корневища. Их корневища обильно нарастают и создается возможность отделять от материнского куста много деленок.
Эти виды папоротника разрастаются в стороны довольно быстро, захватывая много территории. Для ограничения роста корневища вширь их высаживают в просторные контейнеры без днища.
Растения таких видов как: «Костянец», «Адиантум», «Дориоптерис», «Вудвардия», «Многорядники», «Тектарии» обладают способностью размножения выводными почками.
Выводные почки «детки» образуются на вайях. Длительное время «детки» развиваются на материнском растении. Со временем они опадают и попадая во влажную почву укореняются.
Этот процесс можно ускорить. «Детку» с кусочком вайи отделяют от материнского экземпляра и углубляют в рыхлый, питательный грунт. Так она развивается значительно быстрее.
Размножение спорами
На одном кусте папоротника созревает несколько миллионов спор, микроскопических клеток для полового размножения. Они созревают в спорангиях, которые собраны в сорусы. Как только спорангии приобретают коричневую окраску, это означает, что они созрели. Их расположение на вайе разнообразно, в зависимости от принадлежности к тому или иному семейству.
Встречаются виды, у которых сорусы расположены в верхней части листа, в таком случае споры легче рассеиваются. Иногда они формируются на определенных вайях, без хлорофилла. Эти особенные листья образуются в конце лета.
У большинства видов споры созревают к осени, когда цвет соруса становится бурым.
Споры собирают вместе с частью вайи и помещают в бумажный пакет для просушивания. Пакет помещают в прохладное, сухое место и не открывают до посева, чтоб легкие споры не улетучились.
Сроки жизнеспособности пор исчисляются несколькими десятками лет, что объясняет их долгую сохранность в живой природе.
Перед посевом споры отделяют от листьев. Для этого нужно аккуратно постучать по бумажному пакету и они коричневый порошок осыплется с вай.
Для посева спор подходит легкая, торфяная, слабокислая почва. Можно использовать готовую смесь для фиалок или смешать верховой торф с песком (3:1), листовую землю с песком (3:1). За исключением таких видов как: «Асплениум», «Многоножка», которым подходит известковая среда.
Почву заранее просеивают и удаляют крупные частицы.- Пропаривают на водяной бане около 3-4 часов, для уничтожения вредителей и патогенных грибов.
- Неглубокие, чистые емкости наполняют почвенной смесью на 3-4 см. и увлажняют.
- Споры распределяют по поверхности грунта, ничем не присыпая.
- Емкости накрывают стеклом или пакетом, для поддержания высокой влажности.
- Помещают в светлом, теплом помещении, с температурой воздуха +18°С., +25°С.
Почву заранее просеивают и удаляют крупные частицы.При температуре ниже +15° С., прорастание спор замедляется или приостанавливается совсем.
Сроки прорастания плаунов зависят от их разновидности. От одного до двух месяцев. У древовидных папоротников, которые выращиваются как комнатные растения прорастание может длиться до двух лет.
Появившиеся заростки обязательно закрывают от прямых солнечных лучей. Весь период проращивания нужно поддерживать влажность грунта.
В сухой земле процесс оплодотворения прекратится. Увлажняют субстрат только с поддона, чистой водой, без хлора. Подойдет талая, дождевая вода.
Цикл размножения папоротников
Первые всходы похожи на зеленый коврик из мха. Так выглядят тонкие пластинки, до 10 мм. в поперечнике, сердцевиной формы, это заростки – половое поколение папоротников. На них расположены мужские (антеридии) и женские (архегонии) половые органы.
Оплодотворение приводит к появлению листовой пластины. Заростки крепятся к грунту тонкими волосками – ризоидами. А через 1.5-2 мес. начинают расти корни и листья, формируется молодой экземпляр.
В течение процесса прорастания емкость необходимо увлажнять и проветривать. Со временем уход минимизируется. Подросшим сеянцам необходимо больше воздуха, поэтому пленку или стекло сначала убирают на 1 час, постепенно увеличивая время для полной адаптации. А молодые росточки опрыскивают теплой водой и раствором микроэлементов (1 раз в 14 дней).
Пересадка сеянцев
Рассада папоротников подрастает не равномерно, образование корней на некоторых экземплярах задерживается. Поэтому рассада без корней пересаживается отдельно.
Для них подготавливают новые емкости с землей, такой же, как и для посева спор. На нее сверху выкладывают экземпляры без корней и увлажняют из пульверизатора. Оставляют там до выращивания корешков.
Экземпляры с развитой корневой системой доращивают до 2-2.5 см. и пересаживают в отдельные стаканчики. Наполняют их такой же почвосмесью, как и для посева с добавлением листовой земли.
Молоденькие саженцы обрабатывают раствором эпина и закрывают пленкой. В течении 2 недель рассада приживается и начинает расти. Все это время ее нужно регулярно проветривать и подкармливать специальным раствором для папоротников. Через 2-3 недели папоротнички переваливают в индивидуальные емкости.
Вегетативное размножение
Для такого способа подходят взрослые кусты с несколькими корневыми розетками. Удобнее всего проводить его осенью или весной, во время пересадки.
- Предварительно куст поливают водой, чтоб извлечь его без повреждений.
- Готовят ямки глубиной 50-60 см.
- На дно выкладывают дренаж и готовую почвосмесь.
- Извлеченный куст разделяют на несколько частей с помощью лопатки или аккуратно разорвав руками.
- Каждый отросток высаживают в ямку или отдельный горшок.
Для такого способа подходят такие виды как: «Адиантум», «Нефролипс», «Птерис»…
Размножение корневищными усами
На это способны те папоротники, которые выпускают корневищные усы, наподобие как усы клубники.
Ус углубляют в почву и слегка присыпают землей. Для благополучного укоренения почва всегда должна быть влажной.
В течение месяца усы укоренятся и выпустят новые листья. После появления молоденьких 3 листочков, ус отделяют от материнского куста и пересаживают.
Некоторые виды папоротника выпускают выводковые почки или «деток».
Для размножения отделяют почку от материнского растения и высаживают во влажный грунт. Накрывают стеклянной банкой.
Через 3-4 недели произойдет укоренение молодого экземпляра.
Вегетативный способ размножения позволяет получить растение, полностью соответствующее материнскому.
Виды комнатных папоротников
- «Аспелиум» обладает глянцевыми, бледно-зеленого цвета листьями. Эффектные, цельные листья вырастают довольно крупные. По середине лист разделяет центральная жилка, которая со временем темнеет и становится все заметнее.
- «Нефролепис» довольно распространенный вид, который включает себя еще несколько подвидов отличных по форме и размеру листьев. Нефролепис выпускает изящные, ажурные, светло-зеленые листья, которые достигают 1 м. в длину. Вайи собраны в розетку. Этот вид размножается спорами, которые находятся на нижней стороне вайи.
- «Адиантум» имеет тонкие, перистые вайи, растущие на тонких коричневых черешках. Крона папоротника формируется из резных листьев. Этот вид неприхотлив, легко растет в притененных местах.
- «Платицеритум» этот вид выпускает листовые пластины двух видов. Первые вайи удлиненной формы, на которых появляются споры, служат для размножения. Вторые – стерильные, имеют закругленную форму и серебристое напыления, для красоты.
Источник
