Отдел Папоротникообразные или полиподиофиты

Строение и цикл развития папоротника

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ПАПОРОТНИКООБРАЗНЫХ

Первые представители отдела Папоротникообразные (Polypodiaphyta) появились около 400 млн. лет назад. Папоротникообразные – древние растения, значительная часть которых вымерла. В наше время они значительно превосходят количество видов других высших споровых растений. Известно свыше 12 000 видов. Современные папоротники – преимущественно травянистые растения, но в тропиках встречаются древовидные формы. Именно в тропических лесах папоротники достигают наибольшего видового многообразия и численности. Некоторые травянистые растения во влажных лесах поселяются на деревьях (эпифиты). Встречаются среди папоротникообразных лианы. Папоротники могут образовывать сплошные заросли. Размеры колеблются от нескольких миллиметров до нескольких метров. Растут во влажных местах или в воде.

В жизненном цикле наблюдается чередование бесполого и полового поколений. Преобладает спорофит. Спорофит имеет корневище и хорошо развитые листья. От корневища отходят придаточные корни. Он имеет эпидермис, механическую и проводящую (сосудистые пучки) ткани. Гаметофит очень чувствителен к недостатку влаги.

Размножение половое и бесполое. Вегетативное размножение происходит при помощи корневища, выводковых почек. Различают равноспоровые и разноспоровые папоротники. Почти все папоротники, за исключением водных, являются равноспоровыми растениями.

РАЗНООБРАЗИЕ ПАПОРОТНИКООБРАЗНЫХ

РАВНОСПОРОВЫЕ ПАПОРОТНИКИ

Это преимущественно многолетние растения. Спорофит имеет подземное или надземное хорошо развитое корневище с придаточными корнями. Надземная часть – листья стебельного происхождения с цельной или расчлененной (перистой или многократно рассеченной) листовой пластинкой. Они называются вайи (от греч. байон – пальмовая ветвь). В молодом возрасте листья папоротника закручены улиткообразно и растут, как побег, верхушкой. Листья развиваются медленно. На листьях размещаются спорангии. У некоторых видов бывает два типа вай – фотосинтезирующие (вегетативные) и спороносные (спорофиллы). Спорангии расположены на нижней поверхности вай и собраны в сорусы (от греч. сорус – кучка). Сверху сорусы прикрыты покрывальцем или индузием (от лат. индузиум – древнеримская одежда – верхняя туника). Перед вызреванием спор происходит мейоз. Споры дают начало двуполому гаметофиту – заростку.

Гаметофит маленький, зеленый, у разных видов разной формы, преимущественно питается самостоятельно. На нем развиваются половые органы: архегонии и антеридии. Яйцеклетки и сперматозоиды одного заростка созревают в разное время (чтобы предупредить самооплодотворение). Сперматозоиды преимущественно многожгутиковые. Оплодотворение возможно при наличии воды. Из зиготы формируется предросток (спорофит), который имеет гаусторию (ножку, погруженную в ткани гаметофата), первичный корешок, стебелек и листья. Первые дни он питается за счет гаметофита, пока не начнет самостоятельно синтезировать. Зародышевый корешок позднее редуцируется – его заменяют придаточные корни. Гаметофит отмирает.

Жизненный цикл папоротника

Представителями равноспоровых папоротников являются, например, орляк, щитник мужской, безщитник женский и др.