Біологія - Навчальный посібник - В. О. Мотузний 2009

Частина IІ. Ботаніка
4. Вищі спорові рослини
4.4. Відділ Папоротеподібні

Загальна характеристика та особливості поширення на планеті. Різноманітність. Відділ Папоротеподібні об’єднує близько 12 тис. сучасних видів, що живуть переважно в тропіках, а третина — у помірних областях і навіть у пустельних районах. Папороті дуже різняться життєвими формами. Наприклад, деревоподібні папороті тропічних лісів (ціатеві) можуть сягати висоти 24 м при діаметрі стебла 30 см і довжині листків більш як 5 м, а водяна папороть — сальвінія є маленькою рослиною з цілісними листками до 2 см завдовжки. Серед мешканців тропіків відомі види - епіфіти.

Більшість лісових папоротей помірних областей складаються із кореневища з додатковими коренями і листків, що відходять пучком від верхньої частини кореневища. Листки — ваіїі зазвичай із розсіченою пластинкою, розділеною на частинки, які прикріплюються до загального черешка. Майже в усіх папоротей молоді листки скручені в спіраль. Спорангії утворюються на нижній поверхні звичайних або видозмінених вай чи на особливих осях. Вони зібрані в купки — соруси. Топографія розміщення сорусів на листку є однією із таксономічних ознак. Кожний вид папоротей має свій «малюнок».

Проростаючи, спори утворюють двостатевий зелений гаметофіт, що має форму серцеподібної пластинки і закріплюється в ґрунті ризоїдами. Антеридії й архегонії формуються на нижній поверхці гаметофіта, причому антеридії — між ризоїдами, архегонії — ближче до серцеподібної виїмки. Ризоїдами пластинка притискується до ґрунту, тому там завжди є вода у вигляді плівки, по якій і переміщуються сперматозоїди до яйцеклітин. Після запліднення із зиготи формується зародок і в подальшому — спорофіт папороті. Різниця в часі формування чоловічих і жіночих гамет сприяє перехресному заплідненню.

Особливості будови та процесів життєдіяльності на прикладі щитника чоловічого. Типовим представником відділу є щитник чоловічий (мал. 2.71), який росте в тінистих місцях лісів. Це багаторічна трав’яниста рослина з потовщеним коротким кореневищем, вкритим темно-бурими, майже чорними залишками черешків листків. Від кореневища відходять тонкі додаткові корені й кілька великих (0,5—1,2 м у довжину) двічіперисто-розсічених листків. Листок у папоротей стеблового походження і росте верхівкою, як стебло. Молоді листки скручені. У другій половині літа на нижній поверхні листків утворюються соруси з багатьма спорангіями, прикритими індузіями. Потрапивши в сприятливі умови, спори проростають у двостатевий зелений заросток.

Мал. 2.71. Цикл розвитку щитника чоловічого:

Гаметофіт: 1 — спори; 2 — розвиток заростка; 3 — заросток; 4—6 — розвиток архегоній; 5—7 — розвиток антеридія; З! — запліднення.

Спорофіт: 8, 9 — стадії розвитку зиготи; 10 — молодий спорофіт; 11 — дорослий спорофіт; 12 — сорус у розрізі; 13 — спорангій; Р! — мейоз

На ранній стадії свого розвитку у зародок, тобто молодий спорофіт, поживні речовини надходять від гаметофіта. Проте він росте досить швидко і незабаром стає незалежним організмом. До цього моменту гаметофіт відмирає.

Давні папоротеподібні та утворення кам’яного вугілля. При розгляді плаунів, хвощів та папоротей згадувалося про існування їхніх представників у різні періоди палеозойської ери. В ті часи представники цих відділів були деревними й досягали значних розмірів. Упродовж кам’яновугільного періоду великі простори були зайняті лісами гігантських плаунів, хвощів і папоротей. Тоді випадало багато дощів, клімат був теплим і вологим, атмосфера насичена водяною парою. Такі умови сприяли бурхливому розвиткові папоротеподібних. Саме ці рослини-гіганти відіграли велику роль у створенні та нагромадженні кам’яного вугілля, яке тепер добувають із надр землі. Дерева періодично зносилися і руйнувалися зливами, падали на залитий водою ґрунт. Під дією бактерій без доступу кисню вони повільно розкладалися, спресовувалися і за багато мільйонів років перетворилися на кам’яне вугілля. Це зумовило назву цілого періоду історії Землі — кам’яновугільного.

Роль папоротеподібних у природі та житті людини. Молоді соковиті листки деяких видів папоротей використовують в їжу як салат (страусник звичайний, орляк). Багато видів вирощують для акваріумів. Їх використовують як джерело азоту на рисових полях. У медичній практиці використовують кореневище папороті чоловічої як протигельмінтний засіб. Деякі види папороті висаджують як декоративні рослини: у садах — страусове перо, в кімнатних умовах — нефролепіс, венерин волос та ін. Папоротеподібними живляться різні види тварин.





Відвідайте наш новий сайт - Матеріали для Нової української школи - планування, розробки уроків, дидактичні та методичні матеріали, підручники та зошити