Папоротниковые растения

Виды и разновидности папоротников

Папоротники произрастают во влажных, затемнённых местах. Почти все они являются многолетниками. К однолетним принадлежат немногие травянистые растения, характерные для средних климатических широт.

Папоротник имеет красивые листья, которые также разнообразны по цвету, размеру и форме. Поверхность листьев у одних видов гладкая, с блестящим отливом, у других пушистая и волосистая.

Место папоротников в растительном мире

Папоротники принадлежат к высшим растениям. Они отличаются от низших наличием специальных органов:

Высшие папортниковидные, в свою очередь, подразделяются:

на сосудистые;
на клетчатые или моховидные.

Папоротник относится к первой группе, отличающейся наличием сосудисто-волокнистых пучков. Так, например, в листьях эти пучки содержатся в виде прожилок, по которым движутся соки.

Папоротник делится на два подкласса:

Сколько всего видов папоротников? Настоящие папоротники поражают разнообразием. Про них можно сказать, что одни могут быть похожи на мох и густо произрастать на стволах тропических деревьев, достигая величины нескольких сантиметров. Такая разновидность называется эпифиты. В переводе с греческого значит «на растении». Другие могут достигать двадцати пяти метров в высоту и напоминать своим видом раскидистые пальмы. Литья бывают длиной в несколько метров.

О водяных папоротниках будет сказано ниже.

Размножение и распространённость

За неимением цветков размножаются папоротники при помощи спор. Так как до девятнадцатого века науке не был известен такой способ, папоротник называли тайнобрачным. Помимо спор, органами размножения могут быть так называемые выводковые почки, которые развиваются на листьях.

Большинство папоротников — до 3000 видов, — распределено по тропическим лесам. Всего их насчитывается до 4000 видов.

Современные папоротники — это в основном травянистые растения. В районах с умеренным климатом произрастают многолетники с сильно развитыми корнями.

Равноспоровые папоротники — виды и названия

Систематизация папоротников является делом нелёгким. По виду спор они относятся к равноспоровым, то есть споры у них одного пола.

Равноспоровые, в свою очередь, разделяются по спорангию — органу, который производит споры. У одних папоротников он развивается из одной группы клеток и снабжён однослойной стенкой, у других — из нескольких и имеет многослойную стенку.

Это очень древние растительные виды, которые имели большое распространение. Сегодня их насчитывается примерно около двухсот.

Папоротники с многослойным спорангием

К ним относятся семейства ужовниковых и мараттиевых.

Из первых в России встречаются:

Вторые распространены во влажных тропиках, часто в горных районах:

Семейство ужовниковых

Ужовниковые, язычник — это русские названия. Дословный перевод с латинского звучит как «змеиный язык». Форма листьев этого семейства как раз и дала название этим растениям. Они разделены надвое и напоминают вилочку. Каждая из частей выполняет свою функцию. Одна — вегетативную (размножение посредством листьев), другая — фертильную (спороносную).

Их известно около восьмидесяти видов, классификация которых объединена в три рода:

Ужовниковые — одна из самых древних групп растений. Они сильно отличаются от других видов папоротников по своим биологическим особенностям и занимают довольно изолированное положение. Ужовниковые — растения многолетние, иногда вечнозелёные, небольших или средних размеров. Предпочитают рыхлый и влажный грунт, открытую местность. Однако некоторые тропические виды, подобно мху, поселяются на стволах деревьев в тёмных уголках тропического леса.

Самым крупным представителем семейства является ужовник повислый. В соответствии со своим названием он имеет свисающие листья, составляющие в длину два, а то и все четыре метра. Но существуют и совсем маленькие растеньица — длиной всего по нескольку сантиметров.

Ужовниковые имеют стебли, которые в большинстве своём являются корневищами, пробившимися из-под земли и стоящими как бы навытяжку. Они утолщённые и мясистые. Исключение составляют только гельминтостахис, у которого корни горизонтальные. Как правило, ветвление стеблей не наблюдается. Стебли и листья ужовниковых мягкие, мясистые, в отличие от большинства папоротниковых. В корнях, лишённых волосков, обычно присутствуют ассоциированные с ними низшие грибы, так называемые микоризные.

Листья ужовниковых очень своеобразны. У них отсутствует характерное для большинства папоротников закручивание при выходе их из почки, напоминающее улитку. Ещё одна особенность листьев — присутствие особенных влагалищ, которые заслоняют собой почку.

В основном ежегодно ужовниковые образуют по одному листу, реже — по четыре. Поэтому число листовых рубцов на корневище позволяет судить о возрасте папоротника. Медленный рост листьев также является отличием, характеризующим «змеиные языки». Листья полностью выходят на поверхность примерно к пятому году своего развития.

В нашей стране ужовниковые распространяются в сосновых лесах, именно там их большое многообразие. К таким относится, например, гроздовник многораздельный.

Семейство мараттиевых

Их насчитывается более 60 видов. Хотя они и напоминают своих древовидных собратьев, таковыми не являются. Мараттиевые иногда достигают очень внушительных размеров и относятся к самым крупным растениям Земли. Но их размер обусловлен не стеблем, а пяти- и шестиметровыми листьями. У основания они снабжены прилистниками. Сами же стебли — не длиннее одного метра, похожи на картофельные клубни и почти наполовину находятся в почве.

Мараттиевые, как и ужовниковые, отличаются своеобразием. Их гигантские листья у своего основания имеют придатки, которые не исчезают после опадания. Они не только защищают растение, но и накапливают крахмал. Также они предназначены для размножения. На них имеются почки, находящиеся в состоянии покоя. Когда наступают благоприятные условия, почки дают жизнь новым папоротникам. В стеблях, листьях и корнях мараттиевых обязательно присутствуют слизевые ходы. Они представляют собой длинные каналы, отдельные полости или клетки и служат для сохранности веществ, которые временно исключены из обмена.

Относящиеся к мараттиевым ангиоптерисы обитают в тенистых болотистых лесах и ущельях, очень многочисленны. Также встречаются вдоль дорог, на берегах рек. Их огромные листья являются дважды перистыми. У перистых листьев пластинки листа располагаются по длине основного черешка. А двуперистые разделяются дважды, их пластинки прикреплены вдоль вторых черешков, соединённых с главным черешком. Главный и второстепенный черешки имеют утолщения в местах сочленений. Благодаря этой особенности черешки похожи на стебель бамбука и имеют толщину, сравнимую с толщиной человеческой руки.

Большая часть этого семейства вымерла. Сегодня из этих живых ископаемых сохранилось всего семь родов. Обитают они в тропических областях. Мараттиевые часто разводятся в оранжереях.

Односпоранговые: виды папоротников, названия и фото

Спорангии у этого вида папоротников срастаются в одно целое, представляя собой как бы раковину, закреплённую на ножке. К ним относится, в частности, полиподиумы или многоножки и сальвиниевые.

Полиподиумы

Полиподиумы — одно из самых многочисленных папоротникообразных семейств, объединяющих 50 родов и около 1500 видов. Листья у них двурядные, корни мясистые, поросшие волосками. Характерным признаком многоножек является необычное скученное расположение спорангиев на листьях.

Это многолетние растения, покрытые чешуйками, корневище у них или ползущее, или стремящееся вверх. Листья бывают и перистыми, и дважды перистыми, и лопастными — имеющими надрезы, состоящими из нескольких пластинок, выходящих из одной точки.

Распространены эти растения в основном в тропической зоне Евразии. Чаще всего относятся к эпифитам и могут расти как на деревьях, так и на скалах, и в грунте.

Водяные папоротники — род сальвиниевых

Сальвиния распространена не так сильно. Ее характеристика — она относится к однолетним водным растениям, растущим близко от берега реки или на болоте и спокойно плавающим по воде. По внешнему виду напоминают клевер из четырёх листьев. Наиболее распространены такие её роды, как Марсилия и Сальвиния. Спорангии у них находятся внутри спорокарпиев.

Спорокарпии — сильно видоизменившиеся когда-то давно листья или их части, заключающие в себе по две-три кучки спорангиев. Они находятся у основания листка, имеют серовато-бурый цвет и формой напоминают боб.

Читать еще: Растение заячьи уши

Сальвиния водоплавающая не имеет корней. Встречается в южных областях России. Её стебелёк ветвистый, покрытый листьями водяными и воздушными. Листья мутовчатые, расположены по два-три на каждом узелке стебля. Мутовки обоих видов чередуются между собой. Сначала идут четыре ряда воздушных листьев, а затем — два водяных. В соответствии с их названием, воздушные плавают на водяной поверхности, а водяные погружены в неё.

Есть такая разновидность сальвиниевых, как Азолла. Она также интересна своим строением. Азолла имеет разветвлённый стебелёк, у которого на «спинке» находятся два ряда листьев, а на «брюшке» — один ряд корешков. Каждый лист разделён на две половинки, одна из которых находится на плаву, а другая погружена в воду.

Разведение папоротников

Папоротники разводятся в домашних комнатных условиях и в оранжереях. Выращивать их нужно в затемнённых местах, не подверженных прямым солнечным лучам. Окружающий воздух должен быть влажным, свет неярким, температура умеренной. Поливать требуется весьма обильно. Особенно папоротники любят речную и дождевую воду. Земля нужна разрыхлённая и богатая перегноем. Размножаются отводками и спорами. При этом зелёные споры всходят в очень короткий промежуток времени.

Некоторые интересные факты о папоротниках

В кухнях некоторых народов мира, например, в корейской и китайской, из сушёных или солёных молодых листьев папоротника готовят салаты, которые пользуются популярностью. Но употреблять в пищу можно очень малое количество видов. К таким относятся Страусник и Орляк. А некоторые виды являются даже ядовитыми.

На гавайских островах пищей является крахмалистая сердцевина Древовидных папоротников. Также её используют как стройматериал.

Японские учёные выявили такую способность папоротника, как выведение из организма человека радиоактивных веществ.

С древних времён и по настоящее время в медицине применяется Папоротник мужской. Из него готовят препараты, изгоняющие глистов, например, ленточного червя. Однако при употреблении таких лекарств нужно быть предельно осторожным и принимать их строго в соответствии с рекомендациями.

Листья папоротников на самом деле и не листья, а система, состоящая из ветвей, расположенных в одной плоскости. Поэтому и именуется она предпобег или плосковетка. Папоротники «не успели» разделить стебель и лист.

Самым распространённым из видов папоротников в умеренной лесной зоне является Кочедыжник женский. Он имеет самые разнообразные формы и размеры и является благодатным материалом для гибридизации. Папоротник женский является настоящим украшением садов и парков.

Своё название женский папоротник получил из-за сравнения с другим видом — Папоротником мужским, относящимся к роду Щитовников. У мужского растения более крупные листья и ствол.

Виды папоротников: описание и характеристики

На самом деле растение не цветет вообще, а для размножения оно имеет массу иных вариантов. Из всего многообразия папоротников можно выделить и съедобные, и ядовитые виды. Они нередко встречаются в домашних условиях, а древесные сорта этого растения даже иногда применяют в качестве строительного материала.

Интересно и строение этих растений — листьев как таковых у них нет, а только листовые пластинки. Листья папоротника называются вайи. А растут они из почек корневища, строение их довольно сложное. Вайи являются системой ветвей, которые находятся на одном уровне и прикреплены к черешку. Другое их название, взятое из ботаники, — плосковетка. Они участвуют в фотосинтезе, споры, необходимые для размножения, созревают на их нижней стороне.

Опорную функцию выполняет кора стеблей. Запаса прочности у папоротников нет из-за отсутствия камбия. Годовые кольца у этих растений тоже отсутствуют. Правда, строение папоротников может отличаться в зависимости от вида. Среди них есть травянистые растения довольно мелкого размера, а могут быть и могучие деревья, которые в тропических условиях растут до 20 метров. Некоторые разновидности папоротников живут в воде, и несмотря на то что поверхностная часть этих растений может не превышать 20 см, корневища при этом могут быть метровой длины.

К папоротникам относятся растения, которые имеют следующие составляющие:

корни (придаточные);
стебли (обычные прямые, вьющиеся и ползучие);
листья.

Размножение папоротниковых

Спорофиллы, которые созревают с нижней стороны листьев, осыпаются на землю, потом «женские» споры образуют заростки — пластины в форме сердца, на поверхности которых находятся своего рода «женские» органы. В то же время из «мужских» спор получаются микрозаростки, в которых созревают спермии. Ветер разносит их по окружающей территории, так они попадают на траву и деревья. Когда разрывается их оболочка, «мужские» семена оказываются во внешней среде, вода помогает им проникнуть в «женские» заростки. Так зарождается новое растение, а сердцевидный заросток постепенно начинает вянуть и отмирает.

Вегетативный способ размножения подразумевает образование новых растений на старых листьях, которые лежат на земле. Постепенно они укореняются и прорастают. Именно этим способом размножаются растения, относящиеся к спорофитам. Кстати, к ним относится бо́льшая часть папоротников, какие бывают в природе.

Количество видов

Папоротники — растения, видов которого насчитывается невероятное количество — тысячи разнообразных видов, три сотни родов и 8 подклассов. Среди подклассов есть даже три вымерших, остальные же подразделяются на следующие виды:

настоящие папоротниковые;
мараттиевые;
ужовниковые;
сальвиниевые;
марсилиевые.

Древние «представители» рода

Первыми появились ужовниковые, они считаются самыми древними и примитивными, внешне они имеют много отличий от своих собратьев. В частности, обыкновенный ужовник имеет всего один лист, являющийся цельной пластиной, делящейся на спороносную и стерильную части. Также ужовниковые исключительны еще и тем, что из всех папоротниковых лишь у них имеются зачатки камбия и проводящие ткани вторичного характера.

Количество рубцов на корневище говорит о возрасте растения, потому что в год образуется всего 1−2 листа. Несмотря на довольно малые размеры (средняя высота ужовниковых обычно не превышает 20 см), куст такого папоротника может быть даже старше окружающих его деревьев лесу.

Еще один древний вид — мараттиевые, некогда росли по всей планете, но теперь их количество неуклонно уменьшается. Сейчас они встречаются во влажных тропических лесах. Их огромные вайи растут в два ряда и в длину достигают 6 метров.

Самые многочисленные

Читать еще: Двулетние растения

Есть и полезные виды папоротников, применяемые в медицине. Например, страусник обыкновенный, по-другому называемый «страусово перо» или «черный папоротник». Это один из самых эффектных видов этого растения, взрослые кусты его достигают более метра в длину и имеют короткое прочное корневище. Страусник неприхотлив, но требователен к освещению, любит плодородные почвы, к болезням весьма устойчив. Его листья подразделяются на спороносные (располагаются внутри воронки по 2−3 листа) и стерильные (длиной до полутора метров).

Размножается этот вид различными способами — делением корня, спорами и подземными побегами. Широко применяется в ландшафтном дизайне, предпочитает расти в полутени неподалеку от искусственных водоемов. Растение считается съедобным — в весенний период еще не развернувшиеся молодые (до 20 см) побеги его замораживают в брикетах или делают из них консервы. Правда, употребление страусника в пищу более распространено в странах северного и среднего Востока.

В медицине «страусово перо» применяют в противосудорожных, успокоительных, глистогонных, спазмолитических и вяжущих препаратах. Применяемый в медицине филмцин извлекают из еще одной ядовитой разновидности папоротников — щитовника мужского. Он растет во влажных почвах, в хвойных и лиственных лесах.

«Женский кочедыжник» и другие

Пожалуй, первое, что приходит на ум при упоминании папоротниковидных, — это загадочный, волшебный цветок. Никогда не цветущий в реальной жизни, но при этом являющийся одним из самых красивых растений, которые существуют в природе, папоротник уже давно стал героем сказок и легенд. Каким же он является на самом деле? Что правда, а что вымысел?

От древности до современности

Папоротники, или, как их принято называть в научном мире, полиподиофиты, являются представителями высших сосудистых многолетних растений, к тому же весьма и весьма древними.

Первые из них появились на планете приблизительно четыреста миллионов лет назад, когда цветковых культур еще не было и в помине. Эпоха процветания папоротниковидных приходится на давно прошедшие эры — Палеозой и Мезозой. В этот период большинство древних папоротников были огромными деревьями, похожими на пальмы. Эти громадные растения занимали определяющую позицию в облике Земли. Впоследствии древесина древних папоротников послужила базисом, на котором образовался каменный уголь.

Папоротниковые преодолели долгий путь от возникновения на планете до настоящего момента. В числе немногих древних растений им удалось сохранить широкое разнообразие, сравнимое с тем, что было прежде. Пока другие представители флоры исчезали с земного шара, папоротники эволюционировали и образовывали новые виды. И, тем не менее, им есть куда прогрессировать.

Галерея: папоротники (25 фото)

Строение растения

По своему строению папоротниковые растения даже отдаленно не походят на цветковые. Органы папоротника уступают в развитии органам высших растений из других групп. Но именно эта своеобразная «недоразвитость» делает его уникальным и необычайно красивым.

Читать еще: Хлорофитум растение

Главная особенность строения папоротниковых заключается в том, что у них нет листьев. То, что у этих растений кажется листом, на самом деле является системой ветвей, которые расположены в одной плоскости. Называется эта система «вайя», или, по-простому, плосковетка. Вайя не делится на лист и стебель — если это разделение случится, папоротниковидные перешагнут на следующую ступень своего развития.

Хотя эволюция пока не наградила папоротниковых настоящими листьями, листовые пластины у них уже имеются. Они появились благодаря произошедшему уплощению плосковеток древних папоротников. Основа для листа уже существует. Но даже при тщательном рассмотрении вайи нельзя понять, где предполагаемый «стебель» переходит в «лист». Контуров, внутри которых листовые пластины могли бы объединиться в настоящий лист, еще не возникло.

Общее описание

Тело папоротниковых растений состоит из следующих органов:

вайи, или листовые пластинки;
черешки;
видоизмененный побег;
вегетативный корень;
придаточный корень.

Эти представители флоры имеют коротковатый стебель, который представляет собой корневище, располагающееся в земле. Вайи произрастают из почек корневища и разворачиваются над почвенной поверхностью. Этим органам свойственен верхушечный рост, благодаря чему они способны достигать довольно крупных размеров. Но это уже зависит от конкретного растения — некоторые виды выделяются своей миниатюрностью.

Размножение

Размножение осуществляется несколькими способами:

На протяжении жизненного цикла растения эти способы чередуются. В результате этого по очереди возникают бесполое поколение (спорофит) и половое (гаметофит). Причем бесполая фаза преобладает.

Бесполое размножение у папоротниковидных происходит как вегетативно (корневищами, вайями и другими органами), так и при помощи спор. Последнее происходит так: споры образуют в нижней части листьев своеобразные скопления — сорусы, покрытые слоем пленки. Затем споры самостоятельно падают в почву, после чего из них прорастает небольшая листовая пластинка, производящая половые клетки. Размножение спорами — это довольно сложный процесс, поэтому на практике он осуществляется не так уж часто.

Виды папоротников

Папоротниковые растения разительно отличаются друг от друга по многим характеристикам — таким, как размер и строение, жизненные циклы и форма и т. д. Но какими бы разными они ни были, из-за характерного внешнего облика люди называют «папоротниками» все виды этих растений.

Мало кто знает, что это название объединяет в себе наибольшую группу споровых растений. Поэтому ответить на вопрос о том, сколько видов папоротников существует, невозможно абсолютно точно. Известны приблизительно три сотни родов, которые включают в себя свыше десяти тысяч видов папоротников.

Эти удивительные, уникальные растения распространены по всему миру. Самое широкое разнообразие папоротниковых встречается в тропиках и субтропиках, или, иначе говоря, в местностях с теплым и сырым климатом. Но все же в любой точке земного шара можно без труда отыскать представителей папоротников какого-либо вида.

По местам обитания эти растения можно разделить на три типа:

лесные (растут преимущественно в лесах, причем могут встречаться как в нижнем ярусе леса, так и в верхнем; в роли эпифитов растут на больших деревьях);
скалистые (обитают на скалах, в расщелинах и даже на стенах зданий);
водные (в изобилии растут в озерах и реках, на болотах и вблизи водоемов).

Помимо всего прочего, папоротниковидные часто встречаются на дорожных обочинах, а также на землях сельхозназначения в качестве сорной травы.

Из-за такого распространения и разнообразия внешнего облика весьма часто возникает путаница — одни считают растение кустарником, а другие — травой. Надо отметить, что обе версии верны. Папоротник имеет и травянистые формы жизни, и древесные. Поэтому на вопрос «кустарник или трава?» правильнее всего ответить, что он — и то и другое.

Папоротниковые растения бывают и редких сортов, и распространенных. О ярких представителях первых и последних пойдет речь далее.

Как известно, папоротниковидными интересуются не только натуралисты, но и садоводы — в качестве украшения своего участка. Ниже приведены виды и названия папоротников, относящихся к редким и распространенным сортам, которые, несмотря на свою непохожесть, способны преобразить и украсить любой сад — и как самостоятельные растения, и как оформление цветочных клумб.

Представитель редких видов — дебрянка колосистая

Данная разновидность в некоторых европейских государствах находится под охраной закона.

Происхождение названия этого сорта легко объяснимо. «Дебрянка» — из-за того, что этот вид произрастает главным образом в густых тенистых лесах, или, иначе говоря, в дебрях. «Колосистая» — за выходящие прямо из корневища колосовидные вайи.

Дебрянка — довольно крупное растение, внешне напоминающее небольшую пальму. Стебель этой «пальмы» на деле является видоизмененным корневищем, покрытым темно-коричневыми чешуйками. У пожилых растений высота стебля может доходить до 50 см.

Вайи дебрянки имеют перистую, рассеченную форму. Длина листьев даже у самых старых представителей вида обыкновенно не превышает 60 см, но у некоторых растений может разрастаться в пределах 1 метра.

Выращивание папоротника данного вида — дело весьма хлопотное. Дебрянка — очень капризное растение. Ее необходимо оберегать от сквозняков и низких температур. Кроме того, этот вид требует постоянной повышенной степени увлажненности, но ни в коем случае не в форме опрыскивания. Так что, для того чтобы украсить свой сад этим редким видом папоротникового растения, придется изрядно повозиться.

Представитель распространенных видов — «Страусово перо»

Свое название этот сорт приобрел из-за сильного сходства листьев с перьями страуса. Данный вид также называют «страусником обыкновенным» и «черным папоротником». Это одно из самых красивых папоротниковых растений. Вайи у этого вида вырастают весьма высокими — длина может доходить до полутора метров. Их соединяет короткое и очень прочное корневище.

«Страусово перо» бывает двух типов — со стерильными листьями и спороносными. Отличить их можно по внешнему виду. Спороносящий папоротник в центре воронки, образованной многочисленными перьевыми вайями, имеет несколько листьев меньшего размера и отличных по форме. У папоротника с вайями стерильного типа таких дополнительных листьев нет.

Представители этого вида не являются прихотливыми. Но все же кое-какие ограничения существуют. Почва, в которой растет данный папоротник, должна быть хорошо увлажненной, но без застоя. При условии обильного полива страусник разрастается невероятно быстро.

В общем и целом папоротниковидные любят тень, но в чересчур затененном месте обитания это растение может зачахнуть от недостатка света. Болезни и вредители не затрагивают «Страусово перо».

Этот вид является одним из самых излюбленных для применения в ландшафтном дизайне. На садовом участке или в горшке, отдельно или меж цветов — это растение смотрится более чем эффектно в любых обстоятельствах.

Узнать больше об этих и многих других видах, а также о том, каковы внешние особенности папоротниковидных растений всевозможных сортов, можно из различных печатных и электронных изданий. Специально для интересующихся природой в целом и папоротниковыми растениями в частности созданы своеобразные подобия каталогов, где названия и характеристики папоротников дополнены картинками с изображением описываемого вида.