Папоротник: размножаем спорами. Как размножается папоротник

Папоротники поистине являются одними из самых загадочных представителей растительного мира. С ними связаны красивые истории и легенды. В нашей статье мы рассмотрим цикл развития папоротника, схему жизненного периода и особенности этих растений.

Характерные черты отдела

Представители папоротниковидных представлены двумя жизненными формами. В лесах умеренного климатического пояса растут многолетние травы. Их надземная часть состоит только из листьев. А сам в корневище и расположен под землей. От него отходят пучки В зоне влажных тропических лесов встречаются древовидные папоротники. Их стебель может быть вьющимся или прямостоячим. В любом случае у этих видов он достигает нескольких десятков метров.

Папоротники относятся к группе высших споровых растений, представители которой являются первыми выходцами на сушу. В процессе эволюции у них сформировались настоящие ткани и органы. Именно это позволило освоить этим растениям новую среду обитания. Название данной систематической группы также связано с тем, что папоротники формируют споры, которые являются клетками бесполого размножения.

Цикл развития папоротника: схема описания

Для всех папоротников характерно наличие жизненного цикла. Так называется период между двумя одинаковыми этапами развития поколений. Типичным для этих растений является цикл развития папоротника орляка. Его можно представить в виде этапов, представленных в таблице.

Растение бесполого поколения

Знакомство с циклом развития папоротника, схема которого представлена ниже, мы начнем со спорофита. Именно так называется взрослое листостебельное растение, которое образует значительные заросли в лесах умеренного пояса. На поверхности мы можем видеть только листья папоротника. Они бывают двух видов. Молодые листья спирально закручены, их называют вайи. Они нарастают своей верхушкой и достигают значительных размеров. Так появляются пышные и раскидистые листья взрослых растений.

Спорофит является преобладающим поколением этих растений. Это является значительным отличием в циклах развития мхов и папоротников. У первых основным поколением является гаметофит. Он имеет вид зеленого листостебельного ковра и размножается с помощью половых клеток.

Где расположены спорангии

Следующим этапом цикла развития папоротника является созревание органов бесполого размножения. Они называются спорангиями. Эти структуры имеют вид небольших коричневых бугорков, расположенных на нижней стороне листьев. Сверху они дополнительно защищены пленчатыми "покрывальцами". Спорангии папоротников собраны в группы, которые называются сорусами.

В конце лета эти структуры темнеют. Это значит, что спорангии созрели. Далее они раскрываются, и в землю высыпаются тысячи мелких клеток. Это и есть споры. При наличии достаточного количества влаги они сразу начинают прорастать.

Что такое заросток

Результатом развития спор является заросток. Это и есть особь полового поколения, которая является следующим звеном в цикле развития папоротника. Долгое время ученые даже не знали о его существовании. Все дело в том, что заросток имеет очень мелкие размеры - всего до сантиметра в диаметре. Внешне он представляет собой пластину зеленого цвета сердцевидной формы. Заросток развивается на почве, к которой прикрепляется с помощью ризоидов.

По мере развития гаметофита на его нижней стороне формируются органы полового размножения. В них созревают половые клетки двух видов: яйцеклетки и сперматозоиды.

Условия оплодотворения в цикле развития папоротника орляка

Гаплоидный набор хромосом, который имеют половые клетки гаметофита, изменяется на двойной в процессе их слияния. Оплодотворение у папоротников имеет свои особенности. Во-первых, мужские и женские половые клетки на одном заростке созревают в разное время. Поэтому слияние гамет возможно только между разными растениями. Такой тип оплодотворения называется перекрестным.

Второй особенностью этого процесса у папоротников является обязательное наличие воды. Дело в том, что половые клетки споровых растений не могут самостоятельно двигаться. Поэтому сперматозоид может добраться до яйцеклетки только с помощью воды. Таким образом, папоротники хоть и относятся к группе первых наземных растений, но не утратили связь с прежней средой обитания.

Продолжительность жизни

Сколько может повторяться цикл развития папоротника? Это зависит от конкретного вида растения и места его произрастания. Так, у травянистых форм умеренных широт листья отмирают каждый сезон, а в тропиках растут несколько лет. Но благодаря наличию подземного видоизменения побега, который называется корневищем, само растение остается жизнеспособным независимо от времени года и климатических условий. Во многом именно эта особенность строения сохранила эти древние растения до современного этапа развития органического мира.

Корни папоротников выполняют свои функции в среднем около четырех лет, после чего заменяются новыми. А вот побег может сохранять свою жизнеспособность до 100 лет.

Итак, мы рассмотрели особенности развития одного из отделов высших споровых растений - Папоротниковидные. Для этих растений характерны следующие признаки:

• Появление настоящих тканей (механических, проводящих, покровных) и вегетативных органов (листьев, придаточных корней, видоизмененного подземного побега).
• Бесполое размножение осуществляется с помощью специализированных клеток - спор.
• В цикле развития папоротника преобладает спорофит. Это бесполое поколение, имеющее листостебельное строение.
• Гаметофит папоротника называется заростком. Он представляет собой зеленую пластинку с диаметром до 1 см. Заросток развивается отдельно от спорофита и анатомически с ним не связан.
• В жизненном цикле наблюдается последовательное чередование поколений - полового и бесполого.

Они располагаются на обычных листьях (вайях), преимущественно с обратной стороны, у других - на специальных спороносных, отличающихся строением вайях.

Когда сеять споры папоротника

Если сорусы потемнели, значит, споры созрели. Сорвите вайю и положите в бумажный пакет. Через некоторое время в пакете будет засохший лист папоротника и кучка спорового порошка. Для большинства папоротников все равно, когда их сеять. Хотя есть исключения: споры осмунд всходят только при посеве свежесобранными. С посевом остальных тоже лучше не тянуть: всхожесть хоть и медленно, но падает, да и прорастание залежавшихся спор затягивается. Свежие споры всходят примерно за неделю-две. С учетом того, что на образование заростков уходит до двух месяцев, затем еще столько же на развитие корней, многие авторы посевом советуют заниматься осенью или в начале зимы, и тогда к концу зимы-началу весны разовьются сеянцы папоротников.

Подготовка к посеву спор папоротника

Узнать больше о том, как выращивать растения из семян, . Также обратите, пожалуйста, внимание, на информационный блок слева от текста. Расположенные в нем ссылки ведут на статьи смежной тематики.

Папоротники (Polypodiophyta) ,или папоротниковидные — это споровые наземные растения с сильно рассеченными перистыми листьями. Обитают на суше в тенистых местах, некоторые в воде. Распространя-ются спорами. Размножаются бесполым и половым способа-ми. Оплодотворение у папоротников происходит только при наличии воды.

В тенистых лесах и сы-рых оврагах растут папоротники — травянистые растения, реже — деревья, с крупными, сильно рассеченными листьями.

Папоротники широко распространены по всему земному шару. Наиболее многочисленны и разнообразны они в Юго-Восточной Азии. Здесь папоротники сплошь покрывают поч-ву под пологом леса, растут на ство-лах деревьев.

Папоротники произрастают как на суше, так и в воде. Большинство встречается во влажных тенистых местах.

Все па-поротники имеют стебель, корни и листья. Сильно рассеченные листья папоротников называются вайи. Сте-бель у большинства папоротников скрыт в почве и растет горизонтально (рис. 80). Он не похож на стебель большинства растений и носит название корневище.

У папоротников хорошо развиты проводящие и механи-ческие ткани. Благодаря этому они могут достигать больших размеров. Папоротники обычно крупнее мхов , а в древности достигали высоты 20 м.

Проводящая ткань у папоротников, плаунов и хвощей , по которой перемещается вода и минеральные соли от корней в стебель и далее в ли-стья, состоит из длинных клеток в форме трубок. Эти трубчатые клетки напоминают сосуды, поэ-тому ткань часто называют сосудистой. Растения, имеющие сосудистую ткань, могут расти выше и толще других, потому что каждая клетка их тела получает воду и питательные вещества через проводящие ткани. Наличие подобной ткани яв-ляется большим преимуществом этих растений.

Стебли и листья папоротников покрыты влагонепроница-емой покровной тканью. В этой ткани есть особые образова-ния — устьица, которые могут открываться и закрываться. Когда устьица открываются, испарение воды ускоряется (так растение борется с перегревом), когда сужаются — замедля-ется (так растение борется с излишними потерями влаги).

Бесполое размножение

На нижней стороне листьев папоротников есть маленькие буро-ватые бугорки (рис. 81). Каждый бугорок пред-ставляет собой группу спо-рангиев, в которых созре-вают споры. Если встряхнуть лист папоротника нал белой бумагой, она покроется буро-ватой пылью. Это споры, вы-сыпавшиеся из спорангиев.

Образование спор — это бесполое размножение папорот-ников.

Половое размножение

В сухую жаркую погоду спорангии раскрываются, спо-ры высыпаются и разносятся потоками воздуха. Упав на влажную почву, споры прорастают. Из споры путем деле-ния образуется растение, которое совершенно не похоже на растение, дающее споры. Оно имеет вид тонкой зеленой многоклеточной пластинки сердцевидной формы величиной 10-15 мм. В почве оно укрепляется ризоидами. На его ниж-ней части формируются органы полового размножения , а в них — мужские и женские половые клетки (рис. 82). Во вре-мя дождя или обильной росы сперматозоиды подплывают к яйцеклеткам и сливаются с ними. Происходит оплодотворе-ние и образуется зигота. Из зиготы путем деления постепен-но развивается молодой папоротник со стеблем, корнями и мелкими листьями. Так происходит половое размножение (см. рис. 82). Развитие молодого папоротника идет медлен-но, и пройдет много лет, пока папоротник даст крупные ли-стья и первые спорангии со спорами. Затем из спор появятся новые растеньица с органами полового размножения и т. д.

В тенистых лиственных и смешанных лесах поодиночке или небольшими группами растет щитовник мужской. Его подземный стебель — корне-вище, от которого отходят придаточные корни и листья.

Встречаются и другие виды папоротни-ков: в сосновых лесах — орляк, в еловых — щитовник иголь-чатый, на заболоченных берегах рек — телиптерис болотный, по оврагам — страусник обыкновенный и кочедыжник женский (рис. 83).

Некоторые папоротники, например сальвиния и азолла (рис. 84), живут только в воде. Нередко водные папоротники образуют сплошной покров на поверхности озер.

Водные папоротники

Сальвиния

У сальвинии листья расположены попарно на тонком стебле. От стебля отходят тонкие нити, похожие на разветвленные корни. На самом деле — это видоизмененные листья. Корней у сальвинии нет. Материал с сайта

Азолла

Маленький свободноплавающий папоротник азолла в странах Юго-Восточной Азии используется как зеленое удобрение на рисовых по-лях. Это связано с тем, что азолла вступает в симбиоз с цианобакте-рией анабеной, которая способна усваивать атмосферный азот и пере-водить его в форму, доступную для растений.

Папоротники являются компонентами многих расти-тельных сообществ, особенно тропических и субтропических лесов. Как и другие зеленые растения, папоротники при фо-тосинтезе образуют органические вещества и выделяют кис-лород. Они являются средой обитания и пищей для многих животных.

Многие виды папоротников выращивают в садах, оранже-реях, жилых помещениях, поскольку они легко переносят условия, неблагоприятные для большинства цветковых рас-тений. Наиболее часто в декоративных целях выращивают папоротники из рода адиантум, например адиантум «венерин волос», платицериум, или оленьи рога, нефролепис, или меч папоротник (рис. 85). В открытом грунте обычно выса-живают страусник (см. рис. 83, с. 102).

Папоротник. Этому растению народная молва приписывает магическую силу. Считается, что раз в году, в ночь на Ивана Купала, можно увидеть, как цветет это растение. Ну а если удастся найти и сорвать цветок папоротника - то будешь понимать язык зверей и птиц, обретешь способность к ясновидению и узнаешь, где закопаны клады.

К большому сожалению, цветение папоротника возможно лишь в легендах и сказках. В действительности папоротники размножаются спорами и не цветут никогда. Разве что наши ученые-генетики смогут скрестить розу или другой цветок с папоротником и выведут новый сорт растения, уже наделенного способностью цвести. Вот тогда в точности сбудется пророчество - человеку действительно станет понятен язык растений, и он найдет самый величайший по ценности клад. Собственно, его и искать было не нужно. Клад зарыт в нас самих - это знания и стремление человечества познать законы природы и бытия.

Папоротник - древнейшее растение на планете

Папоротники на Земле существовали еще 40 миллионов лет назад. Конечно, изначально они сильно отличались от прошедших эволюцию экземпляров, которые сейчас произрастают на нашей голубой планете. Древние папоротники имели гигантские размеры и были похожи больше на деревья, чем на растения. Но и сейчас виды, которые мы называем папоротниками, настолько разнообразны, что роднит их только форма листа и способ размножения. В наше время ученые-ботаники насчитывают свыше 10 тысяч видов этого экзотического растения.

Ареал произрастания папоротников огромен. Большинство видов предпочитает леса и болотистую местность. Некоторые виды растений встречаются высоко в горах, где цепляются своими корнями за расщелины скал. Есть папоротники, способные выжить в безводных пустынях.

Наблюдаются и такие, что растут прямо на деревьях. За столь длительный период существования растение приспособилось к жизни в самых экстремальных условиях.

Каким образом происходит в природе

Чтобы узнать, как размножается папоротник, нужно рассмотреть его лист под микроскопом.

Если внимательно присмотреться, то в нижней части листа можно увидеть расположенные рядами бугорки темного цвета. В них находятся мелкие мешочки, в которых вызревают споры. С помощью спор и размножается это сохранившееся с древних времен растение. Теперь вы знаете, как размножается папоротник. Увидеть это растение, выпускающее цветонос, в природе невозможно - такое существует лишь в народных сказаниях.

Папоротник орляк

Название «орляк» у этого вида папоротников возникло не случайно - слишком уж похожи его листья на огромные орлиные крылья. Листья орляка могут достигать до 1,5 м в ширину и до 1 метра в высоту. Растение обладает целебными для здоровья веществами - в нем содержатся катехины, флавоноиды, фитостеролы, каротин, рибофлавин и никотиновая кислота. Поэтому его широко используют в кулинарии и фармацевтике.

Хотите узнать, как размножается папоротник орляк, чтобы вырастить его у себя? Легче всего это сделать вегетативным способом - выкопав или приобретя растение вместе с тоненькими шнуровидными корневищами. Для пересадки наиболее благоприятна но неплохо может прижиться и папоротник, пересаженный в конце лета.

Также папоротник орляк размножается спорами. Их созревание приходится на конец июля начало сентября. В этот промежуток времени можно попробовать обтрусить споры со взрослого растения и развеять их во влажном месте на своем участке.

Папоротник орляк неприхотлив в уходе - не требует подкормок, легко переносит заморозки и недостаток влаги.

Зная, как размножается папоротник орляк, его без труда можно вырастить на своем садовом участке. Растение очень декоративно, неприхотливо и обладает способностью быстро разрастаться, чем и покорило сердца цветоводов.

Как размножаются папоротники вятских лесов

Вятские леса. Природа здесь настолько первозданна и малоизучена, что, по утверждению местных жителей, здесь встречается «снежный человек». Особенно привлекательно не затронутое сельскохозяйственным земледелием левобережье где вся территория занята пойменными лугами и лесами. Травяной покров этого участка земли многоярусный и довольно разнообразный. Не последнее место в нем принадлежит и папоротникам.

Чаще всего в вятских лесах встречается такие виды папоротника, как щитовник, кочедыжник и орляк обыкновенный.

На участках земли с постоянно влажной почвой встречаются целые папоротниковые ельники. Удивительно, как размножаются папоротники вятских лесов: ажурные листья папоротника крепятся к ельнику и произрастают, не касаясь земли. Особенно это зрелище прекрасно осенью, когда листья папоротника желтеют и на фоне зеленых елей образуют причудливые кружева, сотканные природой.

Способы размножение папоротникообразных

К папоротникообразным относятся не только папоротники. В эту группу растений входят еще хвощевидные и плауновидные виды. Внешне они значительно отличаются друг от друга, но все имеют вегетативные органы: побег (листья и стебель) и корень. Объединяет их и то, что папоротники, хвощи и плауны размножаются вегетативно, спорами и половым способом.

Если способом и спорами хорошо знакомо и понятно, то половой известен не всем. Развитие папоротникообразных происходит по круговороту: из полового поколения вырастает бесполое, которое в свою очередь дает жизнь половому поколению.

Бесполое поколение представляет собой мощное растение с развитыми перистыми листьями, а половое - маленькие заростки, существующие лишь непродолжительное время. Плаун и хвощ размножается так же, как размножается папоротник: бесполым и полым способом.

Бесполое поколение папоротников

Папоротникообразные - это высшие споровые растения, растущие преимущественно во влажных затененных местах. Они имеют листья, стебли и корни. В стеблях папоротников, хвощей и плаунов находится специальная напоминающая сосуды.

Бесполое поколение - когда спорофит представляет собой листостебельное растение, у которого в специальных органах, расположенных на листьях (спорангиях), образуются споры. У плауна и хвоща споры вызревают в своеобразных колосках, образующихся на верхушках побегов, у папоротника - в мешочках, расположенных на обратной стороне листа.

Половое поколение папоротников

Попав в благоприятные условия, споры произрастают и образуют заросток - маленькое растение, которое представляет собой половое поколение, так называемый гаметофит. Заросток имеет вид маленькой зеленой пластинки, достигающей 1 см в диаметре. В нижней части заростка имеются ризоиды, с помощью которых крохотное растение крепится в почве. В заростке образуются женские и мужские (архегонии и антеридии), в которых развиваются яйцеклетки и сперматозоиды. Так как заросток плотно прижат к земле, то под ним задерживаются капли росы или дождя. По этой воде сперматозоиды «подплывают» к яйцеклеткам. При их слиянии происходит оплодотворение, и из образовавшейся зиготы впоследствии развивается новое растение, которое сразу же набирает рост, превращаясь в мощный папоротник.

Помимо цветущих растений, существуют еще и декоративнолиственные. Они не цветут вовсе или цветут не очень красиво, и выращиваются людьми ради своей необычной декоративной листвы. К этой группе можно отнести и папоротники – одно из древнейших растений на Земле. Сегодня оно насчитывает более 11 тысяч видов, но лишь немногие используют в домашнем цветоводстве и садоводстве. Чаще всего их используют для участков. Среди популярных видов этого растения можно назвать адиантум, асплениум, платицеритум, пеллею, птерис и др.

Папоротники интересны тем, что в природе размножаются с помощью спор, как хвощи и плауны. Споры – это семена, только очень мелкие, что одновременно затрудняет искусственное размножение их людьми и делает его увлекательным, даже азартным: получится или не получится? Итак, давайте рассмотрим, как происходит этот процесс.

Характерными особенностями папоротников являются крупные длинные листья, которые очень медленно растут. На листовой пластине и формируются споры, или семена, с помощью которых размножается папоротник.

Способы размножения папоротника

Искусственное размножение папоротников предполагает 2 способа:

Для тех папоротников, которые имеют лишь одну точку роста, применяется размножение с помощью корневого деления. Корневую систему растения нужно аккуратно разрезать острым ножом между розетками. Затем каждое растение с частью корневой системы высаживают в грунт, хорошо поливают водой и опрыскивают. Что производить такую процедуру желательно в прохладную погоду.