3. Отдел Папоротникообразные (Polypodiophyta). Общая характеристика. Папоротникообразные имеют приблизительно один геологический возраст с хвощевидными. n. Древнейшие ископаемые формы папоротникообразных известны с девона. В карбоне крупные древовидные папоротники вместе с древними споровыми растениями составляли обширные влажные леса (их остатки участвовали в образовании каменного угля). n. Предки папоротникообразных – риниофитоподобные растения. n
n Наибольшее видовое многообразие ныне живущих папоротников – в современных влажных тропических лесах: здесь обитают напочвенные и эпифитные папоротники. (Из представителей тропической флоры в комнатах выращивают асплениум (1), платицериум (2)). 1 2
n Есть среди папоротников водные формы (гидрофиты), напр. Сальвиния плавающая.
Размеры папоротникообразных – от нескольких мм до 25 м (с диаметром до 50 см). У древовидных форм вокруг стебля формируется плотный футляр из черешков листьев (вай) и корней. Функция такой структуры – опорная. n. Папоротники стран умеренного климата – многолетние травянистые растения. n
Листья папоротников называются вайями. Обычно они рассечены – формируются перистые листья, однократно или многократно рассеченные. n Размеры листьев – от нескольких мм до 30 м. n Обычно листья (вайи) по массе и размерам сильно преобладают над стеблем. n
n Вайи сохраняют длительное время верхушечный рост, образуя характерную «улитку» при разворачивании.
3 1 2 4 n Листья часто дифференцированы на стерильные (1) и фертильные (2): явление называется диморфизмом листьев (у страусника), но вайи многих видов совмещают функции ассимиляции и спороношения (напр. щитовник, рис. 3, 4)
n n Стебель только у древовидных папоротников – прямостоячий ствол с кроной листьев. У большинства стебель – короткое, горизонтально расположенное корневище. Оно может быть радиального строения (придаточные корни и листья покрывают его равномерно) и дорзовентрального строения (листья расположены на спинной стороне, а корни – на брюшной). Часто стебель и молодые вайи покрывают волоски (одноили многоклеточные), щетинки (с многоклеточным основанием) или чешуйки (однослойные пластинки).
n n Тип стелы – сифоностела, которая при разворачивании и развитии крупных листьев становится диктиостелой. Корни закладываются при раннем развитии зародыша одновременно с побегом (как у плаунов). Не могут закладываться на уже сформированных побегах. Живут несколько лет.
Размножение папоротникообразных. § Спорангии часто сгруппированы в сорусы. § Сорусы расположены с нижней (брюшной) стороны листьев (спорофиллов). § Спорангии имеют ножки и прикрепляются к центральной части соруса – плаценте. § Защиту спорангиев осущетвляет индузий – покрывальце. § Иногда сорусов нет и спорангии защищает завернутый край листа (у орляка) § Спорангии часто имеют кольца клеток, вскрывающих стенку спорангия в зоне устья при созревании спор. § Большинство папоротников – равноспоровые растения. § Гаметофиты – наземные, реже подземные, обоеполые, содержат хлорофилл (иногда не содержат). Чаще всего – сердцевидной формы, имеют ризоиды. Антеридии и архегонии развиваются на нижней стороне. Оплодотворение происходит в присутствии капельно-жидкой воды.
4. Характеристика классов Ужовниковые, Мараттиевые, Полиподиевые. n I. Класс Ужовниковые (Ophioglossopsida) n Очень древняя группа папоротников. n Насчитывает всего три рода: ужовник (1), гроздовник (2) и гельминтостахис (3). (Виды последнего – обитатели тропической зоны). 1 2 3
n Ужовниковые – многолетние растения высотой 10 -30 см. n Подземный стебель ужовниковых имеет камбий и способен ко вторичному утолщению. n Лист улиткообразно не свернут, развивается медленно (3 года и более). Черешок ветвится дихотомически: образуются спороносная и вегетативная части листа. Они могут ветвиться.
n Спороносная часть листа (чаще верхушечная) несет спорангии, сгруппированные в виде кисти или колоска. Спорангии не имеют кольца, в их стенках есть устьица.
n Гаметофиты подземные, питаются микотрофно, могут существовать до 20 лет, нарастая в длину до 6 см при диаметре около 1 мм. n Для ряда представителей класса отмечено наибольшее число хромосом, известное у современных растений (2 n = 1260 и 2 n = 1320).
n II. Класс Мараттиевые (Marattiopsida) n В классе всего одно семейство, n n 1 2 3 n содержащее семь родов. Растут исключительно во влажных тропических лесах. В прошлом мараттиевые – обширная группа древовидных папоротников (доминировали в растительном покрове в карбоне и пермском периодах). Достигали высоты 10 -15 м. Ныне живущие наиболее крупные роды – мараттия(1) и ангиоптерис (2, 3). Это крупные величественные папоротники. Листья – до 6 м, стебли – до 1 м, часто клубнеобразные, наполовину погруженные в почву.
n Для всех мараттиевых n n n характерны крупные лизигенные слизевые ходы в стеблях, листьях и корнях. Спорангии лежат по краю на нижней стороне листьев, иногда сливаются в синангии. Имеют многослойную массивную стенку без специальных приспособлений для вскрывания. Типичного индузия нет. Гаметофит напоминает таллом печоночников, относительно долгоживущий, наземный. Молодые черешки, листья и клубневидные основания черешков местное население употребляет в пищу.
n III. Класс полиподиевые (Polypodiopsida) n Спорангии развиваются из одной клетки. Однослойная стенка спорангия имеет кольцо специализированных клеток – для раскрывания спорангия.
Есть равно- и разноспоровые растения. Биологическое преимущество разноспоровости: гаметофит развивается внутри споры за счет готовых питательных веществ (например у сальвинии).
В Калужской области обитают: 1. Страусник обыкновенный 2. Кочедыжник женский 3. Пузырник ломкий 4. Щиторвник гребенчатый 5. Щ. мужской 6. Щ. Картузиуса (игольчатый) 7. Щ. распростертый 8. Многорядник Брауна 9. Голокучник Робертов 10. Голокучник Линнея 11. Телиптерис болотный 12. Орляк обыкновенный 13. Многоножка обыкновенная Struthiopteris filicastrum Athyrium filix-femina Cystopteris fragilis Dryopteris cristata D. filix-mas D. carthusiana D. expansa Polistihum braunii Gymnocarpium robertianum G. driopteris Telypteris palustris Pteridium aquilinum Polypodium vulgare
Скачать презентацию 3 Отдел Папоротникообразные Polypodiophyta Общая характеристика Папоротникообразные имеют
БОТ(II)_Л 8_Папоротники.ppt