Папоротник тип корневой системы

Папоротники относятся к высшим спороносным растениям. Большинство папоротников сегодня — это травы. В настоящее время насчитывается более 10 000 видов папоротников.

Папоротники растут в сосновых лесах, на болотах и даже в пустынях и водоемах. В тропических лесах древовидные папоротники вырастают до 20 метров в высоту. Есть папоротники, похожие на виноградную лозу, а также эпифиты (растущие на деревьях). В целом, папоротники предпочитают влажные места обитания.

В умеренном климате распространены такие виды, как падуб, орхидея, щитовник и пузырчатка.

В отличие от мхов, папоротники имеют настоящие корни. Стебель у папоротников короткий, а листья называются влагалищами (они имеют отличительные особенности строения и роста).

Корни папоротника развиваются из стебля, а не из почки корня, так как последняя отмирает во время роста и развития растения. Следовательно, корневая система папоротников является придаточной.

Стебель папоротника — это короткое, устойчивое корневище. Стебель содержит механическую и проводящую ткань и эпидермис. Проводящая ткань представлена сосудистыми пучками. Каждый год на стебле появляются новые листья. Они растут из верхней части корневища, где расположена точка роста.

Развивающиеся папоротникообразные бутоны скручены в форму улитки. Они покрыты множеством чешуек коричневого цвета. Фиалка растет медленно. Каждый лист вайи довольно большой, рассеченный на множество мелких листочков. У некоторых видов вайи их длина достигает нескольких десятков метров. В умеренном климате листья папоротника отмирают на зиму.

У папоротников листья выполняют не только фотосинтетическую функцию. Они также используются для споруляции. На нижней стороне листьев появляются специальные трубочки (сорусы), которые представляют собой группы спорангиев. Образуются споры. Споры папоротника гаплоидны, т.е. содержат один набор хромосом.

После созревания споры выпадают и разносятся ветром. Попав в благоприятные условия, они прорастают в гаплоидный росток. Он выглядит как сердцевидная зеленая пластинка. Размер бутона составляет всего несколько миллиметров. Вместо корней у него ризоиды, как у мхов.

Антеридии и архегонии (мужские и женские репродуктивные органы) образуются на нижней стороне бутона. В них созревают гаплоидные гаметы (сперматозоиды и яйцеклетки, соответственно). Когда идет дождь или выпадает обильная роса, сперматозоиды подплывают к яйцам и оплодотворяют их. Формируется диплоидная зигота (имеющая двойной набор хромосом).

Непосредственно на почке из зиготы начинает развиваться зародыш папоротника. Почка имеет первичный корень, стебель и лист. Зародыш питается почкой. Когда растение развивается, оно прочно укореняется в почве и питается самостоятельно. Он вырастает во взрослое растение.

У папоротников, как и у мхов, чередуются два поколения — гаметофит и спорофит. Однако у папоротников в жизненном цикле доминирует спорофит, тогда как у мхов гаметофит — это взрослое зеленое растение.

Спорофит у папоротников считается бесполым поколением.

Вегетативное размножение с помощью цветочных почек распространено у папоротников. Они образуются на корнях.

Было время на Земле, когда папоротники были доминирующей растительностью на суше. Однако в наши дни папоротники не так важны. Люди используют некоторые виды папоротников в качестве декоративных растений (Polypodium, Adiantum, Nephrolepis). Молодые листья некоторых видов можно употреблять в пищу. Из корневищ готовят отвар, а из листьев — настойку, которую можно использовать как противовоспалительное, обезболивающее и противоглистное средство. Некоторые средства из папоротника используются для лечения легочных и желудочных заболеваний, а также рахита.

Папоротники растут на планете Земля с незапамятных времен. Они существуют уже миллионы лет. Эти растения имеют разнообразные жизненные формы и предпочитают влажные места обитания. Своеобразное строение папоротника делает его чрезвычайно приспособленным к выживанию.

Описание папоротниковидных растений

Существуют различные версии того, что такое папоротник. Ученые считают, что они являются прямыми потомками древнейших растений — ринофитов. В ходе эволюции структура папоротников усложнялась, поэтому то, что папоротники относят к высшим растениям, никого не удивляет. Это подтверждается:

• циклическое развитие растений;
• хорошо развитая сосудистая система;
• адаптация к наземной среде;

Папоротники в дикой природе

По определению, папоротник — это многолетнее растение, относящееся к роду спороносных растений. На вопрос о папоротнике: является ли он кустарником или травой, в обоих случаях можно ответить утвердительно. Иногда это также дерево.

Дополнительная информация. Описывая папоротники, невозможно не вспомнить об эстетической гамме их цветов. Эти растения часто привлекают внимание в саду. Несомненным преимуществом является их устойчивость к болезням и вредителям.

Важно: Известно, что папоротники не цветут, но в славянской мифологии цветок папоротника стал символом вечной любви и счастья. В ночь на канун Святого Иоанна влюбленные тщетно ищут мифический цветок.

Биологическая классификация папоротниковых

Огромное количество видов папоротников затрудняет их классификацию. Такие попытки предпринимались уже древними учеными. Предлагаемые схемы часто не согласуются друг с другом. Структура спорангия и некоторые морфологические признаки являются основой для классификации современных папоротников. Все сорта делятся на древние и современные.

Отдел папоротниковидных включает следующие семь классов сосудистых растений, как вымерших, так и современных:

Aneurophytopsidae (Aneurophytops >История видов папоротников

История папоротников восходит к эпохе динозавров — 400 миллионов лет назад. В теплом, влажном климате тропических лесов, которые им благоприятствовали, папоротники доминировали на земле. Некоторые виды достигали высоты до 30 метров. Со временем климатические условия резко изменились. Сколько природных катастроф должно было произойти, чтобы исчезли такие гиганты, как динозавры и древовидные папоротники.

При всем разнообразии современных папоротников, они сильно отличаются от древних растений, уступая им в размерах и разнообразии форм. Но и сегодня это самая большая группа спороносных папоротников, насчитывающая 300 родов и более 10 000 видов. Папоротники получили широкое распространение благодаря своей экологической пластичности и удивительным особенностям размножения.

Важно: Климатические условия, благоприятные для папоротников, сохранились в тропиках и субтропиках, где древовидные папоротники могут достигать 20 метров.

Распространенность в природе, примеры видов

Когда и где растут папоротники, зависит от тепла и влажности местности. Местом обитания вездесущего растения могут быть:

• нижний и верхний ярусы лесов;
• болота, реки и озера;
• овраги и влажные луга;
• расщелины скал;
• стены дома;
• обочины дорог.

Сотни представителей травянистых папоротников можно встретить в умеренных широтах. Краткий обзор некоторых видов:

1. Обыкновенная иволга. Легко узнаваема по открытым зонтиковидным листьям. Он часто встречается в сосновых лесах и пригоден для употребления в пищу.
2. Щитовидное растение от мужского растения. Травянистое растение с листьями до 1,5 м длиной, очень редкое. Используется в медицине как антгельминтик.
3. Галка — самка. Крупное растение с листьями изысканной формы.
4. Страус обыкновенный. Крупный, красивый папоротник. Образует целые заросли благодаря длинным корневищам. Используется для озеленения. Приготовленные листья страуса съедобны.
5. Осмунда. Растение с коротким корневищем и длинными глянцевыми листьями, произрастающее в восточной Азии и Северной Америке.
6. Полиризоматозное растение. Его листья темно-зеленые и расположены рядами.

Важно: Eaglegrass растет так быстро, что его посадка должна быть ограничена различными ограждениями, вбитыми в землю.

Подходит для выращивания в домашних условиях:

Эти растения прекрасно подходят для украшения дома. Очень красив сорт Junior с рифлеными листьями.

1. Hecisthorteris pumila и Azolla cariniana — самые низкие растения. Их длина не превышает 12 мм.
2. Эпифиты развиваются на деревьях и лианах.
3. В горных районах можно встретить венерин волос, удивительное растение с красивыми ажурными листьями.
4. Стебли крупных папоротников используются в качестве строительного материала в тропиках.
5. Marsilea quadrifolia прекрасно чувствует себя под водой.
6. Дикраноптерис имеет черешки с металлической прочностью.

Редкий вид папоротника:

• Чесоточная грива;
• Phaeopteris binding;
• Многорядный коричневый;
• Асплениум настенный;
• Чертополох — это многоцелевой завод.
• Плавающий папоротник Salvinia включен в Красную книгу Беларуси.

Важно: растения с красивой листвой имеют декоративную ценность и часто используются в ландшафтном дизайне и цветочных композициях.

Сколько живут папоротники

Вопрос «сколько живет папоротник» не так прост. Продолжительность жизни зависит от места произрастания и вида. В умеренных широтах надземная часть папоротника отмирает с наступлением холодов, в тропиках он может расти несколько лет. Адвентивные корни заменяются новыми каждые четыре года; само корневище сохраняет продолжительность жизни до 100 лет. Эта особенность позволяет растению выживать в любых условиях.

Особенности питания растения

Папоротники питаются, извлекая необходимые питательные вещества из своих корней и листьев. Растение получает необходимые микроэлементы и воду из почвы. Листья участвуют в фотосинтезе, преобразуя углекислый газ в органические кислоты. Таким образом, папоротник получает крахмал и сахар, которые необходимы для жизнедеятельности всех органов.

Разбор строения папоротниковых растений

Предки папоротниковых растений имели примитивное строение. В процессе эволюции он становился все более сложным.

Стебли

Стебель папоротника редкий и небольшого размера. Это так называемое корневище. Конечно, тропические папоротники с одревесневшими стеблями являются исключением. Лазящее корневище может распространяться на большие расстояния.

Листья, вайи

Лист папоротника гораздо массивнее стебля. Они не совсем обычные, имеют отличительные особенности строения и роста, разнообразные формы. Чаще всего они разделены, перистые. Фиалки — это название, данное листьям папоротников. Черешок листа прикреплен к подземной части стебля — корню или корневищу. Глядя на них, трудно определить, где заканчивается стебель и на каком уровне начинается лист. Интересной особенностью фиалки является рост верхушки, которая представляет собой свернутый и постепенно развивающийся улиткообразный завиток.

Развитие листьев начинается в почках под землей и продолжается до двух лет. Только на третий год они могут появиться над землей. Благодаря своему верхушечному росту папоротники достигают очень больших размеров.

У большинства растений почки одновременно участвуют в фотосинтезе, вегетации и образовании спор. Споры появляются в спорангиях, которые находятся на нижней стороне листьев в виде одиночных или скопленных трубочек.

Корневая система

Корневая система состоит из мощного корневища и многочисленных придаточных корней. Проводящие ткани на стебле и корнях всасывают воду и передают ее листьям через сосудистые пучки.

Органы размножения

Жизнь папоротника делится на два цикла: длинный бесполый цикл — спорофит — и короткий половой цикл — гаметофит. Репродуктивные органы папоротников, спорангии, содержащие споры, расположены на нижней стороне листьев. Зрелые споры выходят из лопнувших спорангиев и разносятся ветром далеко от материнского растения. Некоторые ученые сравнивают образование спор с цветением других растений.

Из огромного количества спор выживают лишь некоторые. Половая фаза начинается, когда спора прорастает в благоприятных условиях в гаплоидную почку (гаметофит), которая выглядит как сердцевидная зеленая пластинка размером в несколько мм. На нижней стороне бутона формируются женские и мужские половые органы — антеридии и архегонии. Образующиеся там яйцеклетки и сперматозоиды соединяются во влажную погоду, образуя зиготу, из которой развивается зародыш молодого растения — спорофит.

Растение также может размножаться вегетативно путем образования цветочных почек на стеблях и корнях. Это важно для садоводов-любителей, которые выращивают определенные виды на своих участках.

Важно: Было замечено, что красивые, редкие виды размножаются только спорами.

Сравнение с другими травянистыми растениями

К папоротникообразным относятся папоротники, хвощи и платицериумы. Все они размножаются спорами и имеют общее происхождение.

Папоротники имеют характерные особенности, которые отличают их от других травянистых растений:

1. От водорослей они отличаются корневищем и сложными листьями.
2. У мхов и папоротников чередуются поколения гаметофита и спорофита. У мхов преобладает гаметофит, а у папоротников — спорофит. Наличие проводящей ткани в виде сосудистых пучков делает представителей папоротниковых растений более приспособленными к наземному образу жизни.
3. В отличие от цветковых растений, они размножаются спорами и не цветут.

Благодаря своему богатому химическому составу папоротник обладает полезными для человека свойствами. Он используется в лечебных и кулинарных целях и подходит для маринования. Папоротник используется в лечебных целях, подходит для маринования на кухне и приготовления пищи.

Корневая система растений

Как и побег, корень способен ветвиться. В результате образуется корневая система, под которой понимается совокупность корней одного растения. Характер корневой системы определяется соотношением роста главного корня, боковых корней и придаточных корней.

Первый корень семенного растения развивается из зародышевого корня. Он называется первичным корнем. У двудольных и ангиоспермов первичный корень дает начало боковым корням первого порядка, которые, в свою очередь, дают начало боковым корням второго порядка и так далее. В результате образуется ответвительный корень или разновидность ответвительного корня. Все боковые корни семенных растений расположены эндогенно, т.е. внутри корня предыдущего ряда, и развиваются из перицикла. У монокотиледонов эмбриональный корень относительно недолговечен, из-за чего главный корень не развивается. Вместо них у основания побега развиваются так называемые придаточные корни (придаточные корни могут развиваться и на листьях), более или менее похожие по размеру. Они, в свою очередь, могут давать боковые корни. Сформированная таким образом корневая система называется стержневой корневой системой. Адвентивные корни также возникают эндогенно.

У многих двудольных растений главный корень также часто отмирает и заменяется системой придаточных корней, возникающих из корневища.

У высших спороносных растений, таких как корневища, хвощи и папоротники, главный корень вообще не образуется, а с самого начала формируются только придаточные корни.

В дополнение к известному делению на стержневые и придаточные корневые системы, возможна и более универсальная классификация. Это в основном основано на разнообразии образования придаточных корней. В этой классификации в первую очередь следует выделить первичную однородную корневую систему высших спороносных растений (плауны, хвощи, папоротники). У этих растений нет зародышевого корня, а вся корневая система изначально формируется только из придаточных (т.е. стеблевых) корней.

Корневая система, состоящая из главных корней, боковых корней и придаточных корней любого типа (стеблевые корни, отводки), называется аллоризальной корневой системой.

У многих пазушных видов главный корень саженца довольно быстро отмирает или вообще не развивается, и тогда вся система состоит только из придаточных корней. Помимо однодольных, она встречается у многих двудольных с преимущественно вегетативным размножением (земляника, картофель, материнский цветок). Такая корневая система называется вторичной гомологичной корневой системой.

Корневая система обычно проникает в почву глубже, чем корни lodgepole, но поверхностное залегание последних и прочность, с которой они опутывают соседние частицы почвы, делают растения с такими корнями особенно ценными для создания дернового покрова, предотвращающего эрозию почвы.

Корневое ветвление, которое приводит к образованию корневой системы, происходит у большинства высших растений иначе, чем ветвление побегов. Чаще всего он бывает латеральным, то есть новые корни располагаются на определенном расстоянии от верхушки (апекса) и возникают эндогенно, беря начало из внутренних тканей родительского корня благодаря деятельности перицикла. Это адаптивно, так как верхушечное ветвление препятствовало бы продвижению корня в почве. Общая длина корней в корневой системе одного растения может достигать десятков и даже тысяч километров. В естественных условиях рост и ветвление корней, помимо наследственных факторов, ограничивается влиянием корней других растений. Молодые корни легко отмирают и заменяются новыми.

Степень развития корней зависит от среды обитания. В лесной зоне на плохо аэрируемых подзолистых почвах 90% корневой системы сосредоточено в поверхностном слое (10-15 см). Здесь находится основная масса так называемых питательных корней. В полупустынной и пустынной зоне одни растения (ряд видов полыни) имеют поверхностную корневую систему, что обусловлено их приспособлением к использованию ранневесенних дождей или конденсационной влаги, выпадающей ночью, другие достигают грунтовых вод на глубине 18-20 м (верблюжья колючка), третьи имеют универсальную корневую систему, использующую влагу разных горизонтов в разное время (саксаул).

По некоторым данным, рекордная глубина погружения корней составляет 120 м. Пустынный кустарник Prosopis juliflora (Prosopis juliflora), из семейства бобовых, имеет корни глубиной до 53 м (Аризона, США). Для сравнения, корневая система кукурузы находится на глубине около 1,5 м и на расстоянии около 1 м во все стороны от растения.