Подготовьте рассказ на тему о жизненном цикле папоротникообразных

Обновлено: 10.01.2023

Папоротники

Когда-то леса из древовидных папоротников покрывали все континенты, включая Антарктиду. Сейчас древовидные папоротники встречаются только в тропиках Америки, Азии и Австралии.

Древовидный папоротник

В наши дни насчитывается около 10000 видов папоротников. Большинство из них — многолетние травы. Они имеют корневище, от которого отходят придаточные корни, стебель и листья. Кроме основной и фотосинтетической, у них уже имеются покровные, проводящие и механические ткани. У некоторых видов есть камбий — образовательная ткань, с помощью которой стебель растет в толщину.

Проводящие ткани — флоэма (луб) и ксилема (древесина)- образуют у папоротникообразных стелу — проводящий цилиндр, расположенный в центре стебля и корневища. По стеле происходит транспорт воды и питательных веществ, вниз, по лубу — органических веществ, вверх, по древесине — воды с минеральными солями.

Жизненный цикл папоротникообразных

У всех папоротникообразных — папоротников, хвощей и плаунов — похожий жизненный цикл.

Они размножаются половым и бесполым путем. Для них, как и для моховидных, характерно чередование полового и бесполого поколений, но, в отличие от мхов, преобладает у папоротникообразных бесполое поколение — спорофит. Именно спорофит образует многолетние корневищные травы.

На листьях папоротника образуются специальные органы — спорангии со спорами:

Спорангии папоротника

В спорангиях развиваются тысячи мелких спор, которые разносятся ветром и при благоприятных условиях прорастают, образуя гаплоидный гаметофит — заросток. Заросток — это половое поколение папоротника, он имеет вид небольшой (до нескольких сантиметров) сердцевидной пластинки, имеет ризоиды для прикрепления к почве, и не разделяется на органы.

Заросток Ризоиды у заростка

На заростке образуются мужские и женские половые органы — антеридии и архегонии. В антеридиях образуются мужские половые клетки — сперматозоиды, а в архегониях — женские, яйцеклетки. После дождя или обильной росы сперматозоиды подплывают к архегониям и оплодотворяют яйцеклетку. Несмотря на то, что папоротники живут на суше, оплодотворение у них возможно только в воде.

При слиянии сперматозоида и яйцеклетки образуется зигота, из которой вырастает новый спорофит.

Молодой спорофит, выросший из заростка

У папоротников существует еще один способ размножения — вегетативный, с помощью деления корневища на части.

Плауны

Плауны — самые древние среди папоротникообразных. В наши дни — это многолетние травянистые растения с длинными ползучими стеблями, густо усаженными жесткими листьями. Вниз от стебля отходят корни, а вверх — веточки со спороносными колосками. В этих колосках образуются гаплоидные споры, из которых вырастают очень мелкие, 2-3 мм, бесцветные заростки с ризоидами. Они живут под землей от 3 до 15 лет, образуя симбиоз с грибами, и лишь после этого на них образуются антеридии и архегонии. После оплодотворения из зиготы так же, как у папоротников, вырастает новый спорофит.

Хвощи

Когда — то в древности хвощи представляли собой огромные деревья высотой до 10-20 м с мощными стволами. В настоящее время хвощи — многолетние травы, они растут в сырых лесах, на влажных лугах и болотах, особенно на кислых почвах.

У хвощей имеется многолетнее зимующее корневище с придаточными корнями, от которого каждый год отрастают надземные, похожие на маленькие елочки, побеги с мутовчатым расположением листьев.

Стебли хвощей жесткие и содержат кремнезем, их даже используют для шлифовки дерева и металла. Ранней весной у хвоща полевого от корневища вверх отрастает спороносный стебель — стрелка — толстый, розоватого цвета. Он состоит из узлов и междоузлий, и полый внутри. В узлах расположены сросшиеся, лишенные хлорофилла, редуцированные листья, они прикрывают зоны роста, богатые сахаром. На Руси эти стрелки употребляли в пищу.

После того, как созревают и высыпаются споры, стебель отмирает, и на смену ему отрастают зеленые облиственные побеги.

Из спор вырастают мелкие заростки с архегониями и антеридиями, оплодотворение происходит в воде, после чего из них вырастают новые спорофитные особи .

Если у вас не открываются игры или тренажёры, читайте здесь .

Папоротникообразные растения — это самый древний и многочисленный вид флоры на планете. Человечеству известно наиболее 10 000 разновидностей папоротников. Они распространены повсюду. Каждый представитель имеет свою форму , размер, характерное строение и способ размножения .

Раньше папоротники были огромными и древовидными. В современном мире эти растения стали комнатными и небольшими. Они приспосабливаются к любым условиям, некоторые имеют очень красивую форму.

Общая характеристика группы

Папоротник — это род споровых растений, который относится к отделу сосудистых представителей флоры и насчитывает 48 семейств, 578 родов и 10620 сортов. Они предпочитают влажные, холодные и заболоченные места. Большинство растений произрастают в тропических лесах. Некоторые из них имеют большие размеры и похожи на пальмы, которые достигают в высоту 16 метров, а листья у них длиной до 4 метров.

Места распространения папоротниковидных растений:

• лес;
• болотистая местность;
• стволы и ветви деревьев;
• водная среда;
• горные ущелья;
• стены домов;
• пустыни;
• обочины проселочных дорог;
• сельскохозяйственные угодья.

Папоротник является очень древней формой жизни, из его многолетних отложений образуется уголь. По форме растение похоже на зеленый побег с перистыми листьями.

Ученые считают, что папоротниковидные произошли от плаунов, но существует мнение что последние, а также мхи, хвощи появились от псилофитов.

С древних времен существует миф про цветок папоротника . Если на праздник Ивана Купала человек увидит цветущее растение, то найдет на этом месте клад или узнает как разбогатеть. Тем не менее это всего лишь легенда, ведь на самом деле стадии цветения у папоротника не существует.

Особенности строения

Папоротник — это многолетнее растение, которое может быть и кустом , и травой.

Структуру имеет следующую:

• корни;
• побеги;
• черешки;
• листовые пластины.

У растения нет настоящих листьев , имеются лишь ветки, которые растут в одной плоскости. Они называются вайи (предпобеги). Глядя на них, тяжело различить, где заканчивается стебель и образуются лист. Вайи выполняют две функции: спорообразования и фотосинтеза.

Все корни у растения придаточные. Первичный стержень не развивается, а вместо него образуется корень из стебля, реже из листа. Побеги разнообразны по внешнему и внутреннему строению. Ползучие стебли имеют название корневище. Они могут быть короткими и длинными. Стебель состоит из эпидермиса, проводящей и механической ткани. От корневища вверх сразу растут листья.

Папоротник размножается спорами. Последние образуются на нижней стороне листьев в спорангиях.

В природе очень много разновидностей папоротников, которые делятся на древние и современные.

Выделяют 4 основных класса:

1. Псилотовидные.
2. Хвощевидные.
3. Мараттиевые.
4. Настоящие папоротники.

Класс псилотовидные

Они растут на стволах деревьев, в скалах, на земле с большой концентрацией органических веществ. У псилотовидных практически отсутствует корень.

Этот класс высших растений имеет два рода:

1. Псилотовые. Состоят из прямостоячих ветвистых стеблей, которые растут из корневища. В состав проводящей ткани входят флоэма и ксилема, которые транспортируют полезные вещества по растению. У них нет листовой пластины, а только листовидные зачатки. Фотосинтез происходит в стебле.
2. Ужовниковые. Имеют один лист, который делится на споровую и верхнюю часть. У них уже есть зачатки камбия и проводящая система.

Класс хвощевидные

Хвощ — это сосудистое растение, которое распространено в Евразии и Северной Америке. Свое название оно получило из-за сходства с хвостом лошади. Растет всегда наподобие травы.

Самые известные представители хвоща:

• гигантский;
• зимующий;
• Шаффнера.

Побеги у хвоща состоят из узлов и междоузлий, которые правильно и пропорционально чередуются между собой. В узлах находятся: почка с чешуйками, которая заменяет листья, а также боковые ветви. За фотосинтез и передачу питательных веществ отвечают стебли. У хвоща есть корневище и придаточные корни.

Класс мараттиевые

Мараттиевые — это древние высшие папоротниковидные, которые появились в период нижнего карбона. Распространены в тропических лесах, отдельные формы выращивают в оранжереях.

Корни у мараттиевых придаточные, а в древних формах вокруг ствола образовывалась мантия из корней. Вайи вырастают у них длиной до 6 метров и располагаются в два ряда. Молодые листья похожи на улитки.

Класс настоящие папоротники

Это самый многочисленный класс папоротниковидных. Он имеет такие семейства: чистоустовые, гименофилловые, сальвиниевые и многоножковые. Настоящие папоротники распространены повсеместно.

Сальвиниевые — это водные папоротники, они могут жить на поверхности водоемов, так и на дне. Растут в водах Азии, Африки, на юге Европы, а также их выращивают для аквариумов. Сальвиния похожа на клевер, отдельные разновидности даже съедобны.

Индийский папоротник является водным растением и культивируется для аквариумов. Он приспосабливается к любой среде и разрастается в форме пышного куста. Растение меняет свой цвет в зависимости от концентрации минеральных компонентов в воде. Меняются цвета от бледно-зеленого до темно-зеленого. Главная его функция — очистка воды от вредных веществ.

Многоножковые — самый многочисленный род.

1. Пузырник. Ядовитое растение, встречается на склонах гор Евразии. Имеет тонкие длинные листья, которые собраны в пучок. Существуют такие формы: луковиценосный и ломкий.
2. Страусник. Распространен в лесах, на берегу водоемов. Является одним из самых красивых папоротников, может в высоту достигать полтора метра. Листья страусника похожи на перья одноименной птицы, поэтому его так назвали. Он любит теплую погоду и отмирают осенью. Молодой отросток имеет форму кулачка, который постепенно разворачивается.
3. Щитовник. Произрастает в лесах, на горах и возвышенностях. Вырастает в длину до полутора метров, имеет массивное корневище, перистые листья из которых получается розетка в форме чаши. На нижней стороне листовой пластины находятся споры, они закрыты щитовидными чешуйками. Поэтому их назвали щитовником. Выделяют три вида щитовника: мужской, австрийский, Линнея.
4. Кочедыжник. Растет в лесах России, оврагах, равнинах, торфяниках. Представляют собой большие растения с перистыми вайями и коротким корневищем. Растет в виде красивого куста высотой до метра. Образует кочки на болотах, поэтому его так и называют. Выделяют кочедыжник женский и китайский-красноватый.
5. Орляк обыкновенный. Р аспространен повсеместно: в тундре, на пустошах и в лесах. Папоротник имеет ветвистое корневище, крупные листовые пластины в высоту до полутора метра. Способен очень быстро разрастаться, поэтому его тяжело бывает искоренить. Обладает противоглистным свойством, имеет специфический аромат.
6. Асплениум. Папоротник с ажурными перистыми вайями. Растет на стенах каменных сооружений, в трещинах камней. Различают сорта: асплениум постенный, северный, волосовидный.
7. Вудсия. Растение с тонкими пушистыми листовыми пластинами и коротким корневищем. Средой обитания вудсии являются берега водоемов, леса и каменистая местность. Сорта: вудсия эльбская и многорядниковая.
8. Осмунда. Встречается в Северной Америке и Восточной Азии. Растение с длинными блестящими светло-зелеными листьями и коротким корневищем. Различают осмунду азиатскую, Клейтона, королевскую.
9. Многорядник. Имеет такое название потому, что его листья расположены в несколько рядов. Распространен в лесах Северной Америки, Европы и Азии. Представляет собой растение с тугими темно-зелеными листьями и толстым корневищем. Бывает многорядник Брауна, трехраздельный, щетинковый.
10. Скребница. Р астет на светлых и сухих горных вершинах, в трещинах камней и известняковых утесах. Вайи перистые и кожистые с надрезанными верхушками, снизу расположены бурые чешуйки.
11. Оноклея. Имеет светло-зеленые блестящие листья и длинное ветвистое корневище. Распространен в заболоченной местности Азии и Северной Америки.
12. Телиптерис. Его можно увидеть в лесах Северного полушария. Растение низкорослое и ползучее. Листочки желтовато-зеленые и тонкие, перистой формы.

Большое разнообразие папоротниковидных в дикой природе позволило ученым проследить эволюцию развития растений на Земле и понять их главное значение .

Комнатные папоротники

Существуют папоротники, специально выведенные селекционерами для выращивания дома.

Виды комнатных растений:

1. Платицериум. Напоминает своими листьями рога оленя, которые торчат в разные стороны, а середина похожа на кочан капусты.
2. Многоножка. Е го корневище ползучее, а листья рассечено-перистые.
3. Нефролепис. Самое популярное комнатное растение, имеет ажурные красивые листочки, которые образуют живописную розетку.
4. Дербянка. Очень похожа на пальму, состоит из крупных и жестких листовых пластин.
5. Даваллия. Выделяется своим рыжим и мохнатым корневищем, которое расползается за пределы горшка.
6. Диксония. Древовидный папоротник, который сажают сначала в горшок, а в дальнейшем по мере вырастания высаживают в открытый грунт, так как вырастает он до 6 метров в высоту.
7. Асплениум. Имеет волнообразные кончики листовой пластины, неприхотлив и нуждается в незначительном уходе.

За домашними папоротниками легко ухаживать, потому что они хорошо приспосабливаются к окружающей среде. Эти растения смотрятся красиво и оригинально в любом интерьере.

Жизненный цикл

Каждое растение на Земле имеет свой жизненный цикл. У папоротника он состоит из чередования поколений — спорового и полового. Задача растения — достигнуть созревания и дать новую жизнь последующим поколениям.

Бесполое (споровое) поколение представлено лиственным растением, которое образует споры. Последние собраны в кучки — сорусы, которые находятся на нижней стороне листовой пластины.

Споры, попадая в благоприятную среду , дают начало новому заростку, который является половым поколением растения — гаметофитом. Жизненный цикл папоротниковидных замкнутый.

Фазы жизни папоротника имеют такой порядок:

1. Взрослое растение.
2. Споры.
3. Заросток.
4. Половые клетки — сперматозоиды и яйцеклетки.
5. Зигота.
6. Зародыш.
7. Новое растение.

Взрослое растение, вырастая, повторяет эту схему для зарождения будущего поколения.

Дыхание

Умение всасывать из воздуха кислород и выделять углекислый газ именуется процессом дыхания у растений. Данное условие необходимо им для существования. Кислород, который впитал папоротник, взаимодействует с его органической материей, в результате выделяются углекислый газ и вода.

Дышит папоротник днем и ночью. Эта функция ему необходима для получения жизненной энергии.

Питание

Питательные вещества папоротники получают через корни и листья. С помощью первых растение всасывает из почвы минеральные соли и воду. Для питания растений нужны такие микроэлементы как фосфор, калий, углерод, азот, железо, магний, сера, водород, цинк, медь, марганец и другие.

Через листья проходит другой процесс питания — фотосинтез. Из воздуха листочки забирают углекислый газ, который с помощью солнечного света преобразуют в органические вещества, так необходимые для жизни растения.

В процессе фотосинтеза папоротник получает крахмал и сахар, которые распределяются по всем органам.

Размножение папоротников

У взрослого сформированного папоротника на нижней стороне листа созревают споры в капсуле. Затем капсулы лопаются, и споры осыпаются в почву. Ветер подхватывает их и разносит в разные стороны.

Спора прорастает и образуется заросток с гаметами , который внешне схож с сердечком. Заросток прикрепляется к поверхности земли с помощью нитей — ризоидов. В нем появляются мужские и женские половые органы — антеридии и архегонии, в которых образуются сперматозоиды и яйцеклетки.

Вода стекает по листу и задерживается в середине заростка, сперматозоид с водой подплывает к яйцеклетке и соединяется с ней, образуя зиготу. Из нее развивается зародыш нового растения.

Эволюция видов

В науке считается, что папоротникообразные появились на земле более 480-360 миллионов лет назад в период среднего девона. Их численность и разнообразие просто поражают. Папоротники начинают разрастаться, появляются древовидные формы. Более сложная структура позволяет этим видам адаптироваться к жизни на суше и придает им необходимую для дальнейшего роста жесткость.

В результате значительного накопления остатков этих растений стали появляться залежи торфа, который со временем преобразовался в каменный уголь. В последующие столетия появились благоприятные условия и влажная среда для разрастания папоротниковидных.

Археологи часто находят в залежах угля на поверхности этой породы рисунки листьев папоротников и отмечают появление новых форм флоры.

В каменноугольный период, 360 млн. лет назад, доминировали хвощи. Из их окаменевших останков образовалась большая часть угля. Затем они постепенно были вытеснены другими видами.

Папоротники нашего времени растут в богатых влагой тропических лесах. Встречаются травянистые и древовидные растения, а также лианы, которые схожи по размерам с древними папоротниками.

Биологическое значение

Папоротники выделяют кислород, принимают участие в круговороте веществ и энергии на Земле. Их заросли являются пищей и местом обитания для беспозвоночных животных. Эти растения входят в состав природных сообществ и взаимодействуют друг с другом.

Папоротники имеют широкое применение:

1. Служат пищей. Съедобной разновидностью является орляк, молодые закрученные вайи которого собирают, сушат, консервируют, солят, жарят, в измельченном виде добавляют в приправы и выпечку. Жители Восточной Азии из корневищ получают крахмал.
2. Используются в медицине. Костенец имеет противовирусные и антибактериальные свойства, является спазмолитиком и способствует отходу слизи из дыхательных путей. Адиантум стоповидный используют при кашле и боли в желудке. Орляк применяют при болезнях суставов, простатите, золотухе и кашле. Из многоножки производят эфирное масло, она имеет потогонный, отхаркивающий, слабительный, желчегонный эффект.
3. В сельском хозяйстве. Азоллу используют для удобрения почвы, она обогащает землю азотом. Корневища вудвардии применяют для торфообразования.
4. Участвуют в образовании каменного угля. Он формируется из отмерших древовидных папоротников и является хорошим топливом, из него производят: лаки, пластмассу, краску, духи, горючий газ.
5. В качестве комнатных растений. Декоративные папоротники используются для украшения жилья, аквариумов и водоемов (адиантум, нефролепис, сальвиния, марсилия).

В современном мире некоторые типы папоротников находятся на грани вымирания. Если исчезнет хотя бы один вид, это приведет к нарушению природного баланса на Земле. Для того, чтобы этого не случилось, растения обязательно нужно беречь и охранять.

Видео

В этом видео рассказывается о папоротникообразных, их значении и применении.

Есть мнение, что папоротники существовали более 358 млн лет назад. Это самые древние из споровых культур. Если взять современный уголь, он как раз является результатом гниения древних растений, в том числе папоротников. В семействе наиболее изученными являются орляк, страусник и щитовник мужской. В цикле развития папоротниковых, также как у хвощей, плаунов, верховодит спорофит.

Особенности жизненного цикла папоротника

На самом ли деле цветет папоротник или это заблуждение, интересует человека с древних времен. Для выяснения вопроса следует отследить причинно-следственные связи. Как известно, цветок растения после увядания формирует семенник. То есть, если какая-то культура выращивается из семян, значит изначально должно быть цветение. Хоть какие-нибудь бутончики должны формироваться и распускаться.

Размножение семенами происходит по классическому сценарию:

• высеваются семена;
• появляются ростки;
• из ростков формируется молодое растение;
• растение достигает зрелости;
• зацветает;
• после увядания бутона на его месте появляется семенник;
• семена вызревают и готовы к новому посеву.

В случае с плодовыми культурами семенной материал формируется и зреет внутри плода. Это могут быть косточки или семена.

Между тем, древнейшее на планете растение – папоротник размножается спорами. Семенам неоткуда взяться, так как не распускаются цветки. Кстати, к группе тайнобрачных также относятся мхи, хвощи, плакуны.

Из этого факта следует, что папоротник не цветет. Другая точка зрения связана исключительно с мистикой. Особенно легенда стала популярной после выхода фильма про ночь на Ивана Купалу. Предание гласит о том, что в эту ночь растение зацветает изумительным красным цветком. Тот, кто его увидит, обретет счастье.

Заблуждение человека тоже можно понять. Оно происходит на основании формы и цвета споровой пыли. Она скапливается на изнаночной стороне листа как красно-бурое облако. Скопление ярких спор вполне можно принять за цветки. Иногда с бутонами путают шарообразные завитки по контуру листа.

Основные стадии развития папоротника

У семейства папоротников изучено более 3 сотен родов и около 10 тысяч видов.

Интересный факт! У папоротника набор хромосом более 1200.

В зависимости от условий произрастания папоротники бывают низкорослыми и высокорослыми. В среднем высота куста составляет 0,3-1 метра. Представители семейства предпочитают влажные тенистые участки леса. Эти растения для человека, в основном, играют декоративную роль. Хотя есть съедобные виды (орляк, страусник), а некоторые являются лечебными. Например, корневища щитовника мужского используют для изготовления противогельминтного средства.

Жизненный цикл папоротника

Изначально растение может размножаться только спорами. Все остальные способы разведения основаны на уже существующем растении. Например, деление корневища, высаживание отростков либо почек боковых.

Итак, вызревшие и опавшие споры проходят циклы спорофитов и гаметофитов. Жизненный цикл папоротника включает последовательность фаз:

• созревают споры;
• из споры папоротника развивается заросток (гаметофит);
• образуются половые клетки – сперматозоиды и яйцеклетки;
• образуется зигота;
• прорастает зародыш;
• вырастает новый кустик.

На этом цикл развития папоротника завершается. Молодое растение повторит его вновь. В итоге продолжительность полового цикла развития очень короткий.

Обратите внимание! В жизненном цикле культуры преобладает поколение бесполое. Как раз оно дает жизнь растению.

Стадия гаметофита

Вначале на нижней стороне листовой пластины образуются и вызревают споры. Затем они отделяются от листа и разносятся по территории. Закрепившаяся на поверхности почвы спора, прорастает и превращается в гаметофит папоротника, похожий на сердечко отросток. Вместо корней у него нитевидные ризоиды.

Заросток папоротника обоеполый. В разных кармашках зреют яйцеклетки и сперматозоиды. Для их встречи требуется вода. Эта стадия называется половой.

Стадия спорофита

Спорофит папоротника – это заросток. Форма заростка предполагает медленное стекание воды по поверхности. Задержавшиеся внизу капельки способствуют продвижению сперматозоида к яйцеклетке. Происходит оплодотворение. Образовавшаяся клетка (зигота) является основой для формирования спорофита. Это бесполое поколение папоротника.

Интересно! Зародыш вначале берет питание из заростка. После появления первого листа можно говорить о завершении жизненного цикла папоротника.

Размножение папоротников в домашних условиях

Как размножается папоротник, зависит от условий произрастания. В естественной среде он размножается:

При домашнем размножении споры используются редко. Самое легкое и результативное – вегетативное размножение. Новое растение получают из:

• делёнок;
• укорененных черенков и отростков (боковых воздушных побегов);
• выводковых почек.

Вегетативное размножение

Боковой побег можно описать как стрелку или усик на листовой пластине. Для размножения используется именно она. Достаточно поставить рядом с горшком другую емкость с грунтом, нагнуть и прикопать на ней стрелку. Во влажном субстрате и на свету усик пустит корни через 1,5-2 месяца. Дальше молодое растение можно отделить от материнского куста и выращивать как обычно.

Другой вегетативный способ – это укоренение выводковых почек. Такой боковой отросток появляется на черешке листовой пластины. Сформировавшаяся почка хорошо укореняется в плодородном, влажном субстрате.

Интересно! Укоренение пройдет быстрее, если саженцам создать тепличные условия.

Совсем простой метод размножения – деление куста. Процедура проводится со взрослым растением. Процесс выглядит так:

1. Почва в горшке обильно поливается.
2. Куст вытаскивается.
3. Корневая система делится на несколько частей.
4. Каждая делёнка высаживается в отдельную емкость.

Важно! Молодое растение нужно ежегодно пересаживать. В отличие от однолетних растений куст папоротника с возрастом становится только пышнее и краше.

Для хорошего развития комнатного цветка следует соблюдать следующие условия:

• Поддержание высокой влажности. Особенно после включения приборов отопления. Можно ставить рядом с горшком ёмкость с водой, постоянно увлажнять керамзит в поддоне, опрыскивать теплой, отстоянной водой по несколько раз на дню.
• Полив точно по расписанию. После этого следует сливать воду с поддона.
• Внесение удобрений. Растение лучше усваивает подкормку в растворенном виде. Частота внесения – не менее двух раз за месяц. Предпочтительнее использовать специальные составы. Начинать подкормку нужно на второй год после высадки.
• Освещение. Культуре требуется длительный световой день, но в кружевной тени либо с затенением. Зимой подойдут южные окна, а когда жарко – восточные и западные.
• Температура. Оптимальной считается от +22 до +25 градусов.

Половое размножение спорами

Посев спорами для садового выращивания проводится после наступления устойчивого тепла. Для получения домашнего растения споры можно сеять весной и осенью. Для посева годятся только сформировавшиеся споры. Процесс посева:

1. Готовится грунт.
2. Хорошо увлажняется.
3. Высеваются споры.
4. Поверх них насыпается слой (2-3 см) грунта.
5. Емкость накрывается пленкой.

Выращивание из спор

После появления поросли пленка открывается постепенно.

Нужно знать! Процесс прорастания спор долгий. Эффективность зависит от сорта.

Размножение папоротника в естественной среде

Схема и описание размножения папоротника в природе выглядят следующим образом:

1. На листьях формируется спорангий со спорами внутри.
2. Созревшие споры отрываются от материнского куста и распространяются по территории с помощью воды или ветра.
3. При оптимальных условиях спора формирует заросток и ризоидом крепится к почве.
4. На изнанке заростка созревают женские и мужские половые клетки, происходит оплодотворение.
5. Из оплодотворенной клетки формируется зигота. Из нее корневая система прорастает в землю.

Нужно знать! У папоротника не все листья споровые. Есть стерильные и бесполые.

Для комнатного разведения многолетние папоротники подходят как нельзя лучше. Возможность получения нового растения несколькими способами только облегчает процесс. Что характерно, отсутствие цветов ничуть не умаляет декоративность древнейшей культуры. Цветет ли папоротник или это просто красивая легенда неважно. К тому же привлекает и универсальность папоротника. Он может украшать и жилые помещения, и присутственные места. Главное, придерживаться несложных правил ухода за ним.

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).

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.

Читайте также:

  

• Сообщение на тему лихорадка денге

  

• Используя разные типы речи подготовьте сообщение о своей любимой книге

  

• Генетический код информатика 8 класс сообщение

  

• Важное сообщение от путина сегодня

  

• Сообщение о полярном волке

Папоротники появились на Земле много лет назад. В древние времена можно было встретить леса из древовидных папоротников. На сегодняшний день таких крупных растений осталось очень мало. Папоротники стали более декоративным и комнатными. Они красивые и неприхотливые, их можно использовать для дизайна ландшафтов. Растения долговечны и интересны.

Легенды о папоротнике

Папоротник – необычное растение. С его появлением связано великое множество красивых легенд. По одной из них, растение произошло от богини любви – Венеры, обронившей однажды свой волос, из которого и вырос папоротник.

Самая известная легенда – это легенда о цветении папоротника. В ней говорится, что, если в ночь на Ивана Купала увидеть цветок растения, перед человеком откроется тайна, как найти сокровища. Однако при изучении его становится ясно, что легенда не может быть воплощена в реальность, поскольку жизненный цикл папоротника не имеет этапа цветения.

Высшие и низшие группы растений

Растения делятся на высшие и низшие группы. Отличаются они между собой средой обитания. Высшие растения «вышли» на сушу и проводят свой жизненный цикл на земле. К таким растениям относят папоротники. У земных растений присутствует четкое разделение на корень, стебель и лист.

Однако нельзя однозначно сказать, что папоротники полностью отошли от водной среды обитания, поскольку в их процессе размножения участвует свободноживущий гаметофит и необходимые для процесса оплодотворения сперматозоиды могут существовать только в водной среде.

Внешний вид

Представители отряда папоротников распространились по всему миру. Они имеют различный внешний вид листьев, экологически неприхотливы, при этом больше любят влажные почвы.

Папоротник имеет корневую систему, стебель и листья. Семян у него нет. На внутренней стороне листа, внизу, располагаются споры в мешочках-спорангиях. Листья папоротника называются «вайи», они не похожи на листья других растений. Выглядят они так, как будто несколько веточек положили в одну плоскость и прикрепили к стеблю. Их цвет может меняться от светло-зеленого к темно-зеленому.

Папоротник, не считая корневой системы, состоит из вайи, соруса и индузии, где сорус – это пучок спорангиев, индузия – вырост, напоминающий зонтик, который закрывает сорус.

Жизненный цикл высших растений

Существуя на Земле, каждое растение проходит свой путь. Жизненный цикл папоротника – движение от зарождения жизни до полного созревания растения, способного дать новую жизнь. Цикл состоит из двух фаз: бесполой и половой. Эти фазы определяют поочередность поколений, одна происходит с помощью гамет – половая, вторая – с помощью спор – бесполая.

Сливаясь, гаметы образуют диплоидную зиготу, которая дает начало новому поколению, бесполому. В бесполом поколении размножение происходит с помощью спор. Гаплоидные споры дают начало половому поколению. Одно из поколений всегда преобладает над другим и составляет большую часть жизненного цикла растения.

Этапы жизненного цикла папоротника

Для появления нового молодого росточка необходимы несколько этапов. Жизненный цикл папоротника – совокупность всех фаз, начиная от зарождения жизни и заканчивая фазой зрелости, когда растение уже способно дать начало новой жизни. Цикл носит замкнутый характер.

Стадии жизненного цикла папоротника располагаются в такой последовательности:

• Спора.
• Гаметофит (заросток).
• Яйцеклетки, сперматозоиды.
• Зигота.
• Зародыш.
• Молодое растение.

Когда все стадии будут пройдены, молодое растение, развившись и укрепившись, будет способно повторить этот цикл для рождения следующего поколения.

Бесполая и половая стадии в процессе размножения

Папоротник – результат бесполого поколения. Рассмотрим последовательность жизненного цикла папоротника.

Для того чтобы начать новую жизнь, у взрослого растения должны появиться на обратной стороне листа споровые мешочки, в которых будет проходить созревание спор. Когда споры созрели, мешочек лопнет и из него на землю выпадут споры. Под действием ветра они разнесутся в разных направлениях и при попадании на благоприятную почву прорастут. Этот этап очень важен, поскольку без него растение не смогло бы существовать. В результате появится отросточек – гаметофит – половое поколение папоротника. Своей формой он похож на сердечко. Это сердечко имеет снизу тонкие нити – ризоиды, которыми и прикрепляется к почве. Заросток папоротника обоеполый, на нем расположены небольшие мешочки: в одних созревают яйцеклетки, в других – сперматозоиды. Оплодотворение происходит с помощью воды.

Поскольку заросточек очень маленький и имеет такую своеобразную форму, то это способствует медленному стеканию дождевой воды и задержанию ее внизу. Благодаря этому сперматозоиды могут подплыть к яйцеклеткам и оплодотворить их. В результате появляется новая клетка – зигота, из которой формируется зародыш спорофит – результат нового бесполого поколения. Этот зародыш состоит из гаустории, которая своим видом напоминает ножку, врастающую в заросток, и первое время потребляет из него необходимые для его роста вещества. Через некоторое время появляется первый лист зародыша, который и служит началом развития папоротника.

Таким образом, в жизненном цикле папоротника преобладает поколение бесполое, которое и дает жизнь новому крупному и долгоживущему растению, а половое поколение маленькое и быстро отмирающее. При этом оно необходимо для оплодотворения.

Размножение папоротника в домашних условиях

Папоротники — интересные и оригинальные растения. Поэтому часто их разведением занимаются в домашних условиях. Чтобы жизненный цикл папоротника прошел полностью и получилось новое молодое растение, необходимо прорастить спору. Листок взрослого папоротника, на котором появились мешочки со спорами – бурые бугорки, срезают и помещают в бумажный пакет. Этот пакет держат один день в теплом месте, периодически встряхивая.

Пока споры созревают и выпадают, готовят смесь для посадки. Берут пропаренную смесь торфа, зелени, песка, также добавляют туда измельченный древесный уголь, все это берется в равных пропорциях. Приготовленную смесь раскладывают в неглубокие горшочки, придавливают и увлажняют.

Созревшие и выпавшие споры достают из пакета и высыпают на подготовленную поверхность. Для их прорастания создают благоприятные условия:

• Температурный режим: оптимально 25 градусов Цельсия.
• Поддерживают повышенную влажность.
• Накрывают горшочки стеклом.

Поливают горшочки из пульверизатора. При появлении заростка поливу уделяют особое внимание, поскольку последующее развитие растения возможно только при наличии водной среды, в которой произойдет оплодотворение яйцеклетки.

Как только появляются первые листики, убирают стекло. Потом им дают немного времени адаптироваться к окружающей среде и пикируют в кюветы. Когда листочки начинают немного подрастать, сначала выдерживают в холодных парниках, а потом высаживают в отдельные горшочки. Таким образом получают новые молодые растения, готовые расти и развиваться дальше.

Схематически представленный жизненный цикл

При своем размножении растение проходит несколько этапов. Для наглядности и лучшего запоминания рекомендуется схематическое сопровождение данного вопроса. Рассмотрим существующий жизненный цикл папоротника, схема которого представлена ниже:

1. Взрослое растение, способное дать новую жизнь.

2. На листьях папоротника появляются споры.

3. Созревают мешочки со спорами.

4. Мешочек лопается, споры выпадают.

5. В благоприятной почве спора укрепляется и прорастает.

6. Образуется заросток, который с помощью нитей-ризоид прикрепляется к земле.

7. На зародыше присутствуют женские и мужские клетки: архегонии и антеридии:

• Женские половые органы содержат яйцеклетку.
• Мужские половые органы содержат сперматозоиды.
• Оплодотворение возможно только в капле дождя.
• Сперматозоиды подплывают к яйцеклеткам и проникают внутрь, происходит оплодотворение.

8. Появляется оплодотворенная яйцеклетка – зигота. Из зиготы формируется спорофит – молодой листик.

9. Начинает свое развитие новое молодое растение.

На схеме наглядно видно замкнутость жизненного цикла.

Хозяйственное значение

Роль папоротниковидных в жизни человека не слишком велика. Различные формы нефролеписа — обычные комнатные декоративные растения. Вайи некоторых щитовников широко используются как зеленый компонент флористических композиций. Стволы древовидных папоротников служат в тропиках строительным материалом, а на Гавайях их крахмалистую сердцевину употребляют в пищу.

Заключение

Итак, мы изучили жизненный цикл данного растения. Вам стало известно, например, на какой стадии жизненного цикла у папоротников появляется зародыш. Это влаголюбивые растения, без воды их размножение невозможно. Они распространились по всему миру, при этом для своей жизни выбирают места с повышенной влажностью.

Всего существует около 10 тысяч разновидностей папоротников. Они бывают лекарственными, декоративными, комнатными.

При появлении на свет нового молодого растения начинается жизненный цикл, который включает в себя половое и бесполое поколения. Половое поколение – это заросток, он очень маленький и живет недолго, а появившееся молодое крепкое долгоживущее растение – это бесполое поколение. В жизненном цикле папоротника преобладает фаза спорофита.

Таким образом, основное поколение папоротника – бесполое, при этом размножиться, минуя половое поколение, невозможно.

[showads ad=vnutri]К папоротникообразным, кроме самих папоротников, относятся еще хвощи и плауны. Это  древнейшая группа высших споровых растений, “живые ископаемые”, ведущие свой род от псилофитов, живших 350 млн лет назад.

Папоротники

Когда-то леса из древовидных папоротников  покрывали все континенты, включая Антарктиду.  Сейчас древовидные папоротники встречаются только в тропиках Америки, Азии и Австралии.

В наши дни  насчитывается около 10000 видов папоротников. Большинство из них – многолетние травы. Они имеют корневище, от которого отходят придаточные корни, стебель и листья. Кроме  основной и фотосинтетической, у них уже имеются покровные, проводящие и механические ткани. У некоторых видов есть камбий – образовательная ткань, с помощью которой стебель растет в толщину.

Проводящие ткани – флоэма (луб) и ксилема (древесина)- образуют у папоротникообразных стелу – проводящий цилиндр, расположенный в центре стебля и корневища. По стеле происходит транспорт воды и питательных веществ, вниз, по лубу – органических веществ, вверх, по древесине – воды с минеральными солями.

Жизненный цикл папоротникообразных

У всех папоротникообразных – папоротников, хвощей и плаунов – похожий жизненный цикл.

Они размножаются  половым и бесполым путем. Для них, как и для моховидных, характерно чередование полового и бесполого поколений, но, в отличие от мхов, преобладает у папоротникообразных бесполое поколение – спорофит. Именно спорофит образует многолетние корневищные травы.

На листьях папоротника образуются специальные органы – спорангии со спорами:

 

В спорангиях развиваются тысячи мелких спор, которые разносятся ветром и при благоприятных условиях прорастают, образуя гаплоидный гаметофит – заросток.  Заросток – это половое поколение папоротника,  он имеет вид небольшой (до нескольких сантиметров)  сердцевидной пластинки, имеет  ризоиды для прикрепления к почве, и не разделяется на органы.

На заростке образуются мужские и женские половые органы – антеридии и архегонии.  В антеридиях образуются мужские половые клетки – сперматозоиды, а в архегониях – женские, яйцеклетки.  После дождя или обильной росы сперматозоиды подплывают к архегониям и оплодотворяют яйцеклетку. Несмотря на то, что папоротники живут на суше, оплодотворение у них возможно только в воде.

При слиянии сперматозоида и яйцеклетки образуется зигота, из которой вырастает новый спорофит.

У папоротников существует еще один способ размножения – вегетативный, с помощью деления корневища на части.

Плауны

Плауны – самые древние среди папоротникообразных. В наши дни – это многолетние травянистые растения с  длинными ползучими стеблями, густо усаженными жесткими листьями. Вниз от стебля отходят корни, а вверх – веточки со спороносными колосками. В этих колосках образуются  гаплоидные споры, из которых вырастают очень мелкие, 2-3 мм, бесцветные заростки с ризоидами. Они живут под землей от 3 до 15 лет, образуя симбиоз с грибами, и лишь после этого на них образуются антеридии и архегонии. После оплодотворения из зиготы так же, как у папоротников, вырастает новый спорофит.

Хвощи

Когда – то в древности хвощи представляли собой огромные деревья  высотой до 10-20 м с мощными стволами. В настоящее время хвощи –  многолетние травы, они растут в сырых лесах, на влажных лугах и болотах, особенно на кислых почвах.

У хвощей имеется многолетнее зимующее корневище с придаточными корнями, от которого каждый год отрастают надземные, похожие на маленькие елочки, побеги с мутовчатым расположением листьев.

Стебли хвощей жесткие и содержат кремнезем, их даже используют для шлифовки дерева и металла. Ранней весной у хвоща полевого от корневища вверх отрастает спороносный стебель – стрелка – толстый, розоватого цвета. Он состоит из узлов и междоузлий, и полый внутри. В узлах расположены сросшиеся, лишенные хлорофилла, редуцированные листья, они прикрывают зоны роста, богатые сахаром. На Руси эти стрелки употребляли в пищу.

После того, как  созревают и высыпаются споры, стебель отмирает, и на смену ему отрастают зеленые облиственные побеги.

Из спор вырастают мелкие заростки с архегониями и антеридиями, оплодотворение происходит в воде, после чего из них вырастают новые спорофитные  особи .



1. Каковы внешние особенности папоротниковидных? Какие вы знаете жизненные формы папоротников? Сравните папоротники и другие споровые растения.

В настоящее время папоротники представлены большим числом видов, распространены очень широко и встречаются от лесов севера средней полосы до тропиков, населяя самые разные местообитания — начиная с пустынь и кончая болотами. Размеры их колеблются от нескольких миллиметров до 25 м (у тропических древовидных форм). Широко известны древовидные формы папоротников. Также встречаются лиановидные папоротники. Очень много во влажном тропическом лесу и разнообразных эпифитных папоротников, т. е. поселяющихся на других растениях. Существует также несколько видов плавающих многолетних папоротников, обитающих в водоёмах. Папоротники стран умеренного климата в большинстве своём — многолетние наземные травянистые растения.

2. Объясните, как осуществляется процесс размножения папоротников. Цикл развития папоротников. Какие физические факторы среды необходимы для осуществления полового и бесполого размножения папоротников?

На нижней поверхности листа развиваются спорангии, в которых образуются споры. В благоприятных условиях спора прорастает, и из неё формируется небольшая зелёная пластинка — заросток. Это гаметофит, на нём формируются женские и мужские половые органы, где образуются яйцеклетки и сперматозоиды. Оплодотворение происходит в капле воды. Из зиготы развивается зародыш, после его укоренения заросток отмирает. Зародыш развивается в спорофит. Папоротникам свойственно также вегетативное размножение посредством специальных почек, образующихся на корневище. Обязательным фактором внешней среды для полового размножения служит наличие воды. В жизненном цикле папоротников чередуются бесполое и половое поколения — спорофит и гаметофит. Преобладает фаза спорофита.

3. Подготовьте рассказ на тему «Почему люди так и не нашли цветок папоротника» и «О жизненном цикле папоротникообразных» для младших школьников и родителей.

Цветок папоротника — это мифический цветок, который согласно славянским поверьям, цветёт лишь один миг, в ночь накануне Ивана Купалы. Согласно поверью тот, кто совал цветок приобретает необычные возможности. Он может понимать язык животных, видеть все клады, как бы глубоко в земле они ни находились, входить беспрепятственно в сокровищницы, становиться невидимым и принимать любое обличье. По поверью, в полночь из куста папоротника «показывается цветочная почка. Наконец, ровно в 12 часов, развертывается цвет, который своим пламенем освещает все около себя. В реальности папоротник никогда не цветёт — он размножается спорами. Поэтому люди до сих пор так и не нашли это то цветок.

4. Где обитают хвощи, плауны и папоротники?

Плауны, хвощи и папоротники чаще всего встречаются в хвойных и смешанных лесах с достаточной увлажнённостью.

5. Как человек использует хвощи, плауны и папоротники?

Перечисленные растения используются человеком в лекарственных целях, в промышленности (при окраске тканей натуральными красителями, шлифовке). Некоторые виды папоротников используются в пищу. Также эти растения используются в сельском хозяйстве.

6. Составьте развернутый план параграфа.

— происхождение папоротников;

— строение папоротников;

— размножение папоротников;

— жизненный цикл папоротников;

— распространение папоротников;

— значение папоротников.

Папоротники относятся к наиболее древним споровым растениям. Обитают в самых разнообразных экологических условиях: в заболоченных местах и водоемах,
лесах тропического и умеренного климата. Наиболее известные представители — щитовник мужской, орляк, страусник. В жизненном цикле папоротников,
хвощей, плаунов
доминирует спорофит.

Расцвет папоротников произошел около 358 млн лет назад и длился примерно 65 млн лет, в честь папоротников назван период палеозойской эры — карбон, или каменноугольный период, который длился указанный промежуток времени. Именно папоротникам принадлежит активная роль в углеобразовании: в карбоне леса заселяли древовидные папоротники, достигавшие 40 и более метров в высоту.

Древесные формы папоротников сохранились до наших дней, однако большинство представителей — травянистые растения, у которых отсутствует камбий, а значит, нет и
вторичной древесины.

Папоротники относятся к группе сосудистых растений, так как имеют жилки — сосудисто-волокнистые пучки, в отличие от мхов, которые не имеют жилок и не являются сосудистыми растениями. Механическая прочность обеспечивается отложением склеренхимы вокруг проводящих пучков (жилок).

В отличие от мхов, папоротники имеют проводящую ткань в стеблях и корнях, состоящую из ксилемы и флоэмы. Заметьте, я написал «корень» — у мхов не было и корней,
вместо них были ризоиды, выполняющие аналогичную корням функцию. Корни папоротников, хвощей и плаунов всегда придаточные и растут от видоизмененного
побега — корневища.

Строение

Рассмотрим строение папоротников на примере типичного представителя — щитовника мужского. Это широко распространенный папоротник, типичный для климата
умеренных широт. Представляет собой многолетнее травянистое корневищное растение.

Образован пучком сильно расчлененных листьев, отходящих от корневища. Нарастают листья верхушкой, образуя завитки — «улитки».

Отметьте, что лист папоротника
называется вайя (от греч. baion — пальмовая ветвь). В отличие от настоящих листьев, вайя имеет недетерминированный верхушечный рост. Листья имеют черешок, прикрепляющийся к стеблю, который может продолжаться в рахис — главную ось сложного листа,
соответствующую центральной жилке.

Жизненный цикл папоротниковидных

Листостебельное растение папоротника, изображенное выше — спорофит (2n). Спорофит доминирует в жизненном цикле папоротниковидных, в отличие от цикла мха, где
спорофит, по сути, является придатком гаметофита (редуцирован). На нижней стороне вайи располагаются спорангии, собирающиеся в сорусы — группы близкорасположенных
спорангиев. На спорофите (2n) в спорангии после мейоза образуются споры (n).

В 2012 году группа ученых под руководством Ксавьера Нобли из Университета Ниццы выяснили, что спорангий имеет специальный механизм «катапульты»,
споры из него вылетают со скоростью около 10 м/с.

Гаплоидные споры (n) прорастают в заросток (n), небольшую пластинку (несколько мм) сердцевидной формы.
Заросток зеленого цвета, способен фотосинтезировать и прикрепляется к почве ризоидами. На нем образуются мужские и женские половые органы —
соответственно антеридии и архегонии. Сперматозоид (n), образовавшийся в антеридии, благодаря воде (во время дождя) попадает в архегоний, где сливается с яйцеклеткой (n) и образуется зигота (2n).

Из зиготы развивается зародыш, который проникает в ткани архегонии с помощью особого приспособления — гаустории (от лат. haustor — черпающий, пьющий).
Гаустория представляет собой ножку, внедряющуюся в ткани заростка и поглощающую из него питательные вещества. Начинается бурный рост зародыша, образуется побег, а
затем взрослое растение — спорофит (2n). Цикл замыкается.

Значение папоротников

Папоротники являются главным компонентом многих лесных сообществ, звеном в цепи питания — продуцентами (производителями органических веществ). Человек
использует папоротник в декоративных целях. Молодые побеги некоторых папоротников съедобны и употребляются в пищу: побеги орляка, листья страусника
обыкновенного.

Щитовник мужской имеет медицинское значение: из его корневищ изготавливают противогельминтный препарат.