Как происходит размножение папоротников кратко

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.

Папоротники относятся к древнейшей группе растений, существовавшей задолго до появления цветущей растительности и сохранившихся до сих пор. Сегодня папоротник – один из популярных растений для оформления ландшафтного дизайна. В этой теме рассмотрим размножение папоротников в домашних условиях, а также их разновидности и развитие.

Виды и сорта папоротников

Существует огромное количество групп и сортов папоротника.

Асплениум.

Известен любовью к скалистым поверхностям. Формирует отдельное семейство. Описание следующее: округлые, кожистые листовые пластинки на тонких веточках. Самые известные два вида: постенный и северный. Первый часто встречается на стенах старых каменных построек. Растет преимущественно в каменных расщелинах. Северный любит скалистые места северной Европы и Азии.

Вудсия.

Относится к семейству асплениевых. Низкорослый папоротник, отличающийся «пушистой» листвой – из небольшого корня вырастают тонкие листья, от которых в две стороны расходятся листочки меньшего размера. Имеет несколько сортов (эльбская, многорядниковая), которые отличаются размером и плотностью листочков.

Кочедыжник.

Также относится к семейству Асплениума. Эта разновидность имеет около 200 сортов. Из них наиболее известны женский, китайский-красноватый (с красными прожилками). Описание: высокий кустарник с ажурными, легкими листовыми перьями.

Многорядник.

Как и предыдущие группы, входит в семейство Асплениума. Отличается от предыдущих шириной листовых веток, любовью к густой тени лесистой местности. Известны такие сорта: многорядник Брауна, трехраздельный, щетинковый.

Орляк.

Относится к семейству циатейных. Популярен своей неприхотливостью – сорта этой группы встречаются на всех континентах нашей планеты: тундра, пустошь, лесистые заросли. Его нет разве что в пустыне и степях. От других разновидностей отличается огромным размером листовых ветвей – до полутора метров.

Осмунда.

Формирует собственное семейство. Один из самых древних видов папоротниковых. В далекие времена произрастали на всех материках, но сегодня встречаются лишь на Кавказе, в лесах Восточной Азии и Северной Америки. Сорта известны следующие: азиатская, Клейтона, королевская. Любит небольшую тень и болотистую местность.

Многие комнатные растения имеют настолько декоративный вид, что кажутся искусственными. Если же вам хочется иметь дома настоящий «уголок леса», стоит обзавестись одним из древнейших растений, предки которого помнят ещё динозавров – папоротником. Внешняя привлекательность и нетребовательность к содержанию обусловили этому растению любовь цветоводов. И теперь мы имеем папоротник комнатный, уход в домашних условиях за которым не составляет труда.

Комнатный папоротник: уход в домашних условиях

В домах россиян из папоротников чаще всего встречается нефролепис. Он легко приспосабливается к комнатным условиям, эффектно выглядит. Насыщенный зелёный цвет, изящная розетка, резные листья – длиной до полуметра. Даже если папоротник будет единственным растением в доме, через некоторое время он разрастётся настолько, что будет выглядеть как кусочек сада и станет притягивать взгляды гостей. Но для того чтобы папоротник благополучно здравствовал, нужно соблюдать ряд условий.

Требования к грунту

Казалось бы, каким может быть уход за папоротником, произрастающим в лесной тени? Кто его там поливает, удобряет, бережно выращивает? Но нет, требования есть, и немало.

Прежде всего, стоит вспомнить, что именно за лесной землей отправляются цветоводы, стараясь обеспечить своим растениям наилучший грунт.

Какая земля в лесу? Плодородная, торфянистая и лёгкая. То есть, питательных веществ в ней достаточно, а вода не застаивается. Если вы приобрели папоротник и собираетесь пересаживать его, то к грунту, купленному в магазине, можно прибавить немного перепревшей листвы или старой хвои. Как ни любит папоротник сырость, а застаивание влаги ему категорически противопоказано. Магазинный же грунт со временем «слёживается», становится плотным, поэтому добавка листвы будет очень кстати.

Освещение и температурный режим

Вы когда-нибудь видали папоротник на лугу? И не увидите. Яркий солнечный свет растение недолюбливает. Поэтому нежелательно размещать его на окне или лоджии, которые выходят на южную сторону.

Вообще, поскольку папоротник вырастает большого размера, подоконник – это не его место. Лучше всего для размещения горшка подойдёт тумбочка, которая будет находиться – в зависимости от освещённости комнаты – ближе к окну или дальше от него.

Размножение папоротников, выращиваемых в домашних условиях, требует определенных знаний и навыков. Однако справиться с данной задачей под силу даже начинающему садоводу, если знать, как размножается комнатный папоротник.

Первые папоротники появились еще 400 миллионов лет назад, но со временем большинство разновидностей данной тропической культуры прекратило свое существование. Основной причиной вымирания тропических растений считают глобальное изменение климата.

Сегодня, согласно энциклопедическим справочникам, в природе насчитывается более 10 тысяч разновидностей папоротников, часть из которых можно размножить и вырастить в домашних условиях.

Для успешного разведения комнатных растений рекомендуется внимательно изучить описание и свойства выращиваемой культуры. Так, комнатный папоротник является теневыносливой и влаголюбивой культурой. Как утверждают специалисты в области комнатного цветоводства, успешность размножения тропического цветка зависит от правильности выбора времени проведения данной процедуры. Оптимальным периодом считается середина весны.

Обращаем ваше внимание, что цветок, произрастающий в несоответствующих условиях, будет сложно развести и укоренить. По этой причине рекомендуется тщательно следить за температурой воздуха и уровнем влажности в доме. Если воздух в помещении пересушен, растение не приживется. Папоротник нуждается в рассеянном освещении (солнечном либо искусственном), нечастых подкормках, умеренном поливе и частом опрыскивании листвы.

Видео «Уход за домашним папоротником»

В этом видео эксперт расскажет, как правильно ухаживать за папоротником в домашних условиях.

Основные способы

Каждый садовод знает, что комнатные цветы могут размножаться семенами, черенками, отростками, луковицами, делением корневища и другими не менее популярными способами. Как происходит размножение папоротника, известно не всем. Давайте разберемся, как и чем размножаются папоротники.

Существует два вида папоротников: бесполые (спорофиты) и половые (гаметофиты). В домашнем цветоводстве выращивают спорофиты, у которых листовая пластина обычно свернута в спираль. Бесполое размножение папоротников может осуществляться делением куста, посевом спор, боковыми побегами и выводковыми почками.

Итак, предлагаем вашему вниманию самые распространенные среди любителей комнатной флоры способы размножения папоротника.

Спорами

По мнению многих цветоводов, размножение папоротников спорами является одним из наиболее сложных и трудоемких процессов. На внутренней стороне взрослых листовых пластин можно обнаружить буроватую пыль – это и есть споры. Споры будут служить своеобразными семенами для размножения тропического цветка.

Возьмите полиэтиленовый пакет и соберите в него споры. В пластиковый контейнер насыпьте смесь песка и измельченного торфа, равномерно распределите споры по всей поверхности грунта. Не забудьте хорошенько увлажнить почву. Для создания благоприятного микроклимата контейнер нужно закрыть стеклом.

Спустя 1–1,5 месяца появятся первые всходы в виде густого мха ярко-зеленого цвета. Как только начнут проклевываться первые листики, можете открывать контейнер.

Рассадить молодые растения можно тогда, когда сформируется по три листика на каждом стебле.

Делением куста

Размножить папоротник делением куста будет несложно, если предварительно ознакомиться с советами и помощью бывалых садоводов. Перед тем как приступать к пересадке комнатного цветка, следует внимательно его осмотреть. Чтобы куст можно было разделить на несколько фрагментов, необходимо чтобы каждая часть имела корневую систему и 2–3 розетки. Делить куст с одной розеткой не имеет никакого смысла, так как одиночные розетки не приживаются.

По завершении деления корневища происходит посадка каждого фрагмента в отдельный цветочный горшок. Не забывайте следить за влажностью почвы и температурой воздуха. Для быстрого и хорошего укоренения необходимо придерживаться температурного режима в диапазоне +18…+22 °C. Пересушенный грунт, невысокая влажность воздуха, слишком низкая либо, наоборот, высокая температура воздуха в помещение приведет к гибели пересаженных папоротников.

Вегетативным путем

К вегетативным методам относят размножение боковыми почками и отростками. Но данные способы разведения комнатных цветов подходят не для всех разновидностей папоротника. Например, размножение выводковыми почками часто применяют в процессе выращивания пузырника луковиценосного, адиантума, дориоптериса пальчатого и др.

Как вырастить папоротник из выводковых почек, спросите вы? Рассмотрим данный метод поэтапно.

Аккуратно снимите с листьев выводковые почки, на которых сформировались корни. Собранный материал поместите в специальный контейнер, закрытый стеклом. Важно поддерживать внутри высокий уровень влажности и температуру воздуха около +24 °C. Пересаживать в отдельные емкости рекомендуется только тогда, когда молодые побеги хорошо окрепнут и на них начнут формироваться новые листья.

Отростки, представляющие собой длинные стрелки на листьях папоротника, также используются для размножения. Возьмите емкость с питательной почвой, поставьте поблизости с цветком, пригните отросток к почве и зафиксируйте его.

Отделять отросток от материнского растения нужно через 1–1,5 месяца, когда у него сформируются корни.

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).

Ответ или решение 2

Все растения, которые встречаются на нашей планете, можно разделить на две основные группы на основании различий их органов размножения: споровые, которые являются самой древней группой, и семенные. Все папоротники относятся к первой группе.

Размножение папоротников

Споровые растения отличаются от семенных многими свойствами, связанными с размножением. Например, у семенных растений семена на момент попадания в землю уже оплодотворены, и из них вырастает сразу растение, похожее на материнский экземпляр. У папоротников это не так. Споры, которые у большего количества видов папоротников образуются под зелеными листьями, попадая в землю, развиваются в мелкие зеленые ростки, абсолютно не похожие на материнское растение. Эти ростки называются гаметофитом. Гаметофиты бывают женского и мужского пола, и из них уже в земле образуются специальные клетки, гаметы. Мужские гаметы соединяются с женскими, и на месте их соединения начинает образовываться уже новая форма папоротника, которую называют спорофитом.

Гаметофиты очень маленькие по размером, и мы их не видем в природе. То, что мы замечаем в лесах, или то, что продается как декоративное растение, -это уже спорофитная фаза папоротника. Спорофиты часто бывают многолетними. В жарких климатических зонах мира спорофиты вечнозеленые, а в умеренной и в более северных зонах они зимой сбрасывают наземную зелёную часть.

Папоротники распространены фактически по всему земному шару, начиная с пустынь и кончая болотами, рисовыми полями и солоноватыми водоемами. Наиболее разнообразны — в тропических влажных лесах. Там они представлены как древовидными формами (до 25м в высоту), так и травянистыми и эпифитами (произрастающими на стволах и ветвях деревьев). Встречаются виды папоротников длиной всего лишь в несколько миллиметров.

Строение папоротников

Обычное растение папоротника, которое мы видим, — это бесполое поколение, или спорофит. Почти у всех папоротников он многолетний, хотя есть немногие виды, имеющие однолетний спорофит. Папоротники имеют придаточные корни (лишь у некоторых видов они редуцированы).

Листва, как правило, по массе и размерам преобладает над стеблем. Стебли бывают прямостоячие (стволы), ползучие или вьющиеся (корневища); нередко ветвятся. Наши лесные папоротники (страусник, орляк, щитовник мужской) имеют хорошо развитое корневище с отходящими от него многочисленными придаточными корнями. Над землей располагаются только крупные перисторассеченные листья — вайи.

Молодой лист улиткообразно свернут, по мере роста он распрямляется. У некоторых видов развитие листа происходит в течение трех лет. Листья папоротников растут своей верхушкой, как стебли, что указывает на их происхождение от стебля. У других групп растений листья нарастают от основания.

По своим размерам они могут быть от нескольких миллиметров, до трех и более метров в длину и у большинства видов выполняют две функции — фотосинтезирующую и спорообразовательную.

Размножение папоротников

На нижней стороне листа обычно находятся коричневые бугорки — сорусы с расположенными в них спорангиями, прикрытые сверху тонкой пленкой. В спорангиях в результате мейоза образуются гаплоидные споры, при помощи которых и происходит размножение папоротника.

Из споры лесного папоротника, попавшей в благоприятные условия, развивается гаплоидный заросток, гаметофит, маленькая зеленая пластинка сердцевидной формы, до 1см в диаметре. Заросток растет в затененных, влажных местах и прикрепляется к почве при помощи ризоидов. На нижней стороне гаметофита развиваются антеридии и архегонии.

Процесс размножения папоротников

Оплодотворение происходит только при наличии достаточного количества влаги. По водяной пленке сперматозооны двигаются к архегонию, выделяющему определенные химические стимуляторы типа яблочной кислоты. Из возникшей диплоидной зиготы развивается диплоидный спорофит. Первоначально он растет как паразит на гаметофите, но вскоре у него формируются собственные корни, стебель и листья — он становится самостоятельным растением. На этом завершается цикл развития папоротника.

«Завоевание» папоротниками суши оказалось неполным, так как поколение гаметофита может существовать только при обилии влаги и тени, а для слияния гамет необходима водная среда.

Хвощи — строение

Хвощи представлены преимущественно ископаемыми формами. Они возникли в течение девона и переживали расцвет в каменноугольном периоде, достигнув большого разнообразия форм — вплоть до гигантов высотой в 13м.

Современные хвощи насчитывают около 32 видов и представлены мелкими формами — не более 40см высоты. Они встречаются от тропиков до полярных областей, за исключением Австралии, и могут жить как в болотистых, так и сухих местностях. Некоторые виды имеют в эпидермисе отложения кремния, что придает им шероховатость.

Размножение и развитие хвощей

Спорофит у хвощей состоит из горизонтально разветвленного подземного стебля — корневища, от которого отходят тонкие, ветвящиеся корни и членистые надземные стебли. Некоторые боковые ветви корневища способны образовывать небольшие клубни с запасом питательных веществ.

Размножение хвощей

Стебель содержит многочисленные сосудистые пучки, расположенные кольцом вокруг центральной полости. На стеблях, как и на корневище, ясно выражены узлы, придающие им членистое строение.

От каждого узла отходит мутовка вторичных веточек. Листья мелкие, клиновидные, расположены тоже мутовками, охватывают стебель в виде трубочки. Фотосинтез происходит в стебле.

Кроме ассимилирующих стеблей у хвоща полевого есть еще неветвистые спороносные побеги бурого цвета, на концах которых развиваются спорангии, собранные в колоски. В них образуются споры. После высыпания спор побеги отмирают, а им на смену вырастают зеленые ветвистые (вегетативные, летние) побеги.

Плауны — строение

Плауны были широко распространены в конце девонского и в каменноугольном периодах. Многие из них были высокими древовидными растениями. В настоящее время сохранилось незначительное, по сравнению с прошлым, число видов (около 400) — все это небольшие растения — до 30см в высоту. В наших широтах они встречаются в хвойных лесах, реже — на заболоченных лугах. Основная же масса плаунов — жители тропиков.

Обычным у нас видом является плаун булавовидный. Он имеет стелющийся по земле стебель, от которого вертикально вверх отходят игольчато-ветвящиеся боковые побеги. Листья у него — тонкие, плоские, располагаются по спирали, густо покрывая стебель и боковые веточки. Рост плаунов происходит только в точке роста, так как камбий в стебле отсутствует.

Плаун годичный — фото

Размножение плаунов

На верхушке стебля находятся особые листья — спорофиллы, собранные в стробил. Внешне он напоминает сосновую шишку.

Прорастающая спора дает заросток (гаметофит), который живет и развивается в земле в течение 12-20 лет. Он не имеет хлорофилла и питается с помощью грибов (микориза). Смена полового и бесполового поколений у хвощей и плаунов происходит точно так же, как и у папоротников.

Ископаемые папоротникообразные образовали мощные пласты каменного угля. Каменный уголь используется в качестве топлива и сырья в различных областях промышленности. Из него получают бензин, керосин, горючий газ, различные красители, лаки, пластмассы, ароматические, лекарственные вещества и т.п.

Значение папоротников, хвощей и плаунов

Современные папоротникообразные играют заметную роль в образовании растительных ландшафтов на Земле. Кроме того, человек использует хвощи как мочегонное средство, как индикатор кислотности почв. Благодаря жесткости стеблей, связанной с отложениями кремния в стенках клеток, хвощи употребляли для полировки мебели, чистки посуды.

Споры плаунов используются в медицине в качестве присыпки, щитовник мужской — как глистогонное. Их употребляют для лечения табачной зависимости, алкоголизма и глазных болезней. Некоторые виды папоротникообразных разводятся как декоративные (адиантум, асплениум, нефролепис).

Так как гаметофит плаунов развивается очень медленно (12-20 лет), эти растения следует охранять.