Особенности папоротников

Основные особенности папоротников

 

 

Высший отдел Папоротниковые насчитывает почти 10 тысяч современных видов. В тропиках папоротников произрастает самое большое количество. Они предпочитают влажные места. Эти представители являются многолетними травянистыми растениями. Древнейшие растения встречаются практически во всех климатических, за исключение Антарктики.

 

Папоротники, произрастающие на стволах, листьях, ветвях разных растений, получают воду и все необходимые питательные вещества из атмосферы.

 

Папоротник размножается как мох, но строение имеет схожее с семенными растениями. Поэтому их строение является сложным. Листовая платина имеет сложное строение, и сосудистая проводящая система также усложнена.

 

Камбий отсутствует в папоротниках. Цикличность, фазы развития и способы размножения отличаются от семенных растений.

 

Стебель растения может быть разнообразным: прямостоячим, вьющимся, лианообразным. Длина его может быть от несколько сантиметров до 19 метров,  это относится к древесным формам. Также некоторые виды имеют подземный стебель.

 

 

Листья папоротники перисторассеченные. Но также можно встретить цельные, округлой формы. Размеры могут быть от 5 мм и более. Некоторые вырастают до нескольких метров. Молодые листья напоминают улитку. Находятся в свернутом состоянии.

 

Корень представлен корневищем. На нем формируются придаточные корни. Поверхностные корни обеспечивают влагой и питательными веществами. Одновременно с этим выполняют опорную функцию.

 

Самым редким, почти вымершим видом, являются семенные папоротники. Они размножались семенами и семязачатками. У современных видов они отсутствуют.

 

 

Особенности внешнего строения папоротников

 

 

Представители данного типа растений произрастают в умеренно климатическом поясе. Тело папоротника является видоизмененным побегом. Корневище расположено под землей. Над землей расположены листья. Внешне папоротник представляет собой пучок листьев, которые отходят от хорошо развитого корневища. Листья – вайи, являются простыми. Они перисторассеченные. На изнаночной стороне листа, внизу, образуются спорангии. Как только они созреют, раскрываются и высвобождают споры.

 

Листья различаются по размеру, мелкие скручены и схожи с улиткой. Листья обладают верхушечным ростом.

 

Заросток является листовидной структурой второго поколения. Заросток содержит мужскую сперму, которая попав в воду, должна добраться и оплодотворить женские органы.

 

Структура корневища папоротника характеризуется слипанием или распространением. Над корневищем образуются листья, а под ним – корни.

 

 

 

Особенности внутреннего строения папоротника

 

 

Характерной чертой внутреннего строения кроме корней, стеблей и листьев является осевая проводящая система – стела. Она имеет покровные, механические и фотосинтезирующие ткани. Обеспечивает передвижение воды, которая поглощается корнями, по стеблям в листья.

 

Представители папоротниковых имеют вегетативные органы. Они служат для поддержания жизни и осуществляют функции питания и роста растения.

 

Стеллой является пара пучков проводящих тканей, которые доставляют питательные вещества ко всем органам растения.

 

Проводящая, покровная и механическая ткани развиты хорошо.

 

Это автотрофы, питание которых происходит в процессе фотосинтеза. Листья содержат хлорофилл и выполняют функцию спороношения.

 

 

Особенности размножения папоротников

 

 

 

Эти растения в своем жизненном цикле проходят чередование двух поколений: спорофит и гематофит. В клетках спорофита расположен двойной набор хромосом. Гематофит состоит из одной хромосомы.

 

Растениям характерно размножение при помощи спор. Половое размножение половыми ветками происходит в месте заростка, который пророс и споры.

 

На нижней стороне вайя образовываются спорангии. В этих бугорках развиваются споры, которые имеют одинаковый набор хромосом. Созрев, спорангии разрывается, а споры распространяются по воде или разлетаются на ветру.

 

Спора в благоприятных условиях вырастает заростком. Она имеет вид небольшой зеленой пластины. Она является самостоятельным организмом, который умеет питаться и участвовать в процессе фотосинтеза. Корнеподобными образованиями заросток крепится к почве. Вместе с водой поглощает питательные вещества из почвы. В нижней части заростка развиваются яйцеклетки и сперматозоиды. Сперматозоид по воде, как только она накопится под заростком, подплывает к яйцеклетке и оплодотворяет ее. В результате образуется зигота. Она постепенно превращается в зародыш, который сначала питается от заростка. Как только зародыш сформирует собственный корень и зеленые части, начинает питаться самостоятельно. Позже становится взрослым папортниковым растением.

 

 

Особенности споры папоротника

 

 

Этот вид растения не цветет и не образует семян. Размножение может происходить спорами и вегетативно. Важнейшую роль играют листья. Внизу листа располагаются спорангии.

 

Способы размножения:

• Спорами
• Делением
• Отростком
• Почками

 

Споровое размножение является длительным процессом. Этапы размножения папоротника:

• Подготовка спор к посеву
• Высадка
• Выращивание проросшего растения

Споры образуются в спорангиях. В процессе их созревания они окрашиваются в коричневый цвет. В этом состоянии их можно собрать для дальнейшего размножения. Созревшие споры разрывают спорангию и вырываются наружу. По воде или ветру распространяются для дальнейшего прорастания.

 

 

Особенности листьев папоротника

 

 

Листья являются массивнее стебля. У них особое строение и разнообразные формы. Вайи чаще всего перистые и рассеченные. Окончание стеблем является началом роста листа. Вайи обладают верхушечным ростом. Лист скручен в завиток, но постепенно разворачивается.

 

Развитие листа зарождается в почке и продолжается на протяжении двух лет. Все это время развитие происходит под землей. На третий год они прорываются наружу. Так как лист обладает верхушечным ростом, вайи вырастают огромных размеров.

 

Лист участвует в фотосинтезе, а также в образовании спор. Споры располагаются на нижней стороне листа в виде одного или нескольких бугорков.

 

Отличительной особенность вайи является длительный рост. Черешки вайя покрыты чешуей бурого цвета. Ткани вайи защищены покровной кожицей. На нижней поверхности вайи есть устьица. Жилки вайи хорошо заметны и являются пучками проводящей ткани.

 

 

Особенности стебля папоротника

 

 

Коротким одревесневшим корневищем является стебель папоротника. Он состоит из эпидермиса. Также имеет проводящую и механическую ткань. Проводящая ткань состоит из сосудистых пучков. С каждым новым годом на стебле образуются новые листья. Начинают свой рост от вершины корневища.

 

Стебель слабо развит. Размер его небольшой. Но тропические одревесневшие папоротники имеют огромные размеры стебля. А вьющиеся стебли простилаются на большие расстояния.

 

 

Особенности развития папоротник

 

 

• В цикле развития преобладает спорофит
• Размножается спорами
• Чередуются два поколения размножения
• При бесполом размножении – спорофит
• При половом размножении – гаметофит

Бесполое поколение – многолетнее растение из стебля и листьев.

Половое поколение – заросток.

 

 

 

Особенности спорофита папоротника

 

 

Корневищное многолетнее травянистое растение представлено спорофитом. Надземный побег отсутствует. Развиваются листья и листоподобные структуры. На нижней стороне листа образуется спорангия со спорами.

 

Спорофит – диплоидное бесполое поколение, развивающееся из диплоидной зиготы. Это поколение формирует споры.

Спора – специализированная гаплоидная клетка, которая необходима для размножения и расселения растений. Спора защищена плотной двойной оболочкой.

 

Сорусом представлена группа спорангиев, которые скручено расположены.

 

Спорофит представляет коробку. Спорофит питается за счет гаметофита. В коробке созревают споры, после чего попадают в почву и прорастают, образую начальную стадию растения.

 

Спорофит папоротника – заросток. Его форма образована так, чтобы замедлить стекание воды по поверхности. Образовавшиеся внизу капли воды помогают сперматозоиду добраться до яйцеклетки. Происходит оплодотворение. Образуется зигота, которая преобразуется в зародыш. Он берет питание из заростка. Как только образуется первый лист, питаться начинает самостоятельно. Из него получится молодой папоротник.

 

 

Особенности цикла развития папоротников

 

 

Папоротник не цветет. Ему присуще размножение спорами. Семена не могут образоваться, так как нет цветка. На изнаночной стороне листа собираются красно-бурые споры. После их созревания, наступают циклы спорофитов и гаметофитов. Жизненный цикл последователен.

 

Фазы цикла:

• Созревание спор
• Из споры образуется заросток
• Образование яйцеклеток и сперматозоидов
• Образование зиготы
• Прорастание зародыша
• Вырастает новый куст

Это весь цикл развития папоротника. Молодое растение снова повторит этот цикл. В жизненном цикле преобладает бесполое поколение. Именно оно и дает жизнь растению.

 

 

Особенности строения папоротника, связанные со средой обитания

 

 

Папоротники сохранили значительное многообразие. Они отличаются размерами, жизненными формами, жизненными циклами и особенностями строения. Форма листьев разнообразна. Экологически пластичное растение, устойчивое к переувлажнению. Большое количество образующихся спор обусловили широкое распространение по территории.

 

Эти растения могут жить в любых условиях. Но излюбленное место там, где тепло и сыро. Это тропики и субтропики.

 

Если папоротники сформировались в умеренной климатической зоне, то они обладают незначительным стеблем. Его форма корневища погружена в грунт. Проводящая ткань развита значительно. Между ее почками расположилась основная ткань.

 

Растения, обитающие в тропиках, могут похвастаться значительными размерами. Они достигают 20 метров.

 

У водных папоротников, корни могут достигать до 1 метра, а надводная часть будет всего несколько сантиметров.

 

Травянистые папоротники обладают хорошо развитой корневой системой, а надземные формирования не развиты. Листья крупные. Они являются предпобегами.

 

 

Какие особенности строения папоротника уменьшают потерю влаги

 

 

Стебель и листья этого растения покрыты покровной тканью, которая является влагонепронецаемой. В этой ткани находятся специальные образования – устьица. Они могут открываться и закрываться. Как только устьица открываются, испарение воды ускоряется. Такой процесс помогает бороться с перегревом. Чтобы уменьшить потерю влаги, нужно замедлить испарение воды. В таком случае устьица закрываются. И вода остается внутри растения.

 

 

Особенность, отличающая папоротники от мхов

 

 

• Папоротники обладают множеством придаточных корней, которые отрастают от корневища. Мхи корней не имеют.
• Листья папоротника имеют сложное строение. У мхов листья микроскопического размера простого строения. Листья папоротника крупные.
• У папоротника гаметофитом является заросток, а у мхов – растение из листьев и стебля.
• Папоротник – диплоидный, мох – гаплоидный.
• Фотосинтез папоротников протекает быстро, у мхов – медленно.
• Мох без воды не может размножаться.
• Ткань папоротника специализирована. У мхов – плохо дифференцирована ткань.
• Споры папоротника расположены на вайе, споры мхов – в коробочке на ножке.
• Половое поколение папоротника – заросток, который является самостоятельным растением. У мхов жизненный цикл неразрывен от гаметофита и спорофита.
• Мхи, территорию своего обитания, могут образовать в болото. Папоротники не нарушаю территорию.
• У папоротников, в отличие ото мхов, образовалась развитая проводящая ткань.
• В цикле развития папоротника бесполое поколение преобладает над половым.
• Камбий у папоротников отсутствует в отличие от мхов.