Отдел Папоротниковидные — Polypodiophyta

Этот древний и вместе с тем процветающий отдел высших ра-стений в настоящее время насчитывает около 300 родов и 12000 видов. Современные папоротниковидные широко распростране-ны по всему земному шару и встречаются в самых разнообразных условиях. Папоротники умеренной зоны Северного полушария— многолетние травянистые наземные корневищные растения, рас-тущие во влажных тенистых лесах, на лесных опушках, по овра-гам, на болотистых лугах, болотах, по берегам водоемов и канав. В странах с влажным субтропическим и особенно тропическим климатом встречаются древовидные, травянистые, лиановидные папоротники и эпифиты.

Рис. 16.12. Щитовник мужской:
А — растение-спорофит; Б — часть листа с сорусами на нижней поверхности; В— поперечный разрез соруса с покрывальцем; Г — спорангий с высыпающимисв спорами.

Рис. 16.13. Цикл развития папоротника: 1 — растение; 2 —, спарангий; 3 — заросток; 4 — заросток и молодое растение; а— архегоний с яйцеклеткой; б — антеридий; в — сперматозоид.

В лесах Австралии и Новой Зеландии произрастают древовидные представители со стволами до 20 м высоты. У травянистых папоротников надземный стебель не развит, имеется лишь подземный — корневище, от которого отходят придаточные корни (рис. 16.12).

Листья, часто называемые вайями, характеризуются верхушечным, почти неограниченным ростом и часто крупными размерами. Листовая пластинка перистая. Размеры листьев колеблются от нескольких миллиметров до 30 м. У большинства папоротников они выполняют две функции — фотосинтеза и спороношения.

Среди современных папоротников имеются как равноспоровые, так и разноспоровые. В цикле их развития чередуются спорофит и гаметофит (рис. 16.13). Само растение является спорофитом. На обыкновенных или на специализированных для функции спороношения листьях образуются спорангии, которые у многих видов папоротников сгруппированы в кучки — сорусы, часто сверху зашищенные покрывальцем, или индузием. Споры образуются в результате редукционного деления материнских клеток и представляют собой гаплоидные образования. Спор продуцируется колоссальное количество, но лишь небольшая их часть попадает в благоприятные условия, прорастает и дает начало гаметофиту. Для прорастания спор большинства папоротников кроме влажности и тепла (от 15 до 30'С) нужен свет.

Гаметофиты (заростки) папоротников обоеполые, они могут быть наземными зелеными и подземными, лишенными хлоро-филла. Заростки большинства равноспоровых папоротников ав-тотрофные. Они имеют сердцевидную форму, не более 0,5 см в поперечнике, недолговечные. На нижней стороне заростка обра-зуются архегоний и антеридии, причем часто антеридии раз-виваются раньше, т.е. наблюдается своеобразное приспосо-бление, способствующее перекрестному оплодотворению. Опло-дотворение происходит только в присутствии воды, необходи-мой для перемещения сперматозоидов к архегонию. Из оплодот-воренной яйцеклетки (зиготы) развивается зародыш, а затем взрослое растение. Среди папоротников встречаются и разноспо-ровые представители, характерные в основном для водоемов тро-пиков.

Папоротниковидные — важный компонент многих раститель-ных сообществ, особенно тропических и субтропических лесов. В средней полосе папоротники играют заметную роль во влажных местообитаниях. Многие из них — индикаторы разных типов почв и леса. В светлых лесах на песчаных или сухих подзолистых почвах распространен орляк (Pteridium aquilinum), на почвах среднего плодородия и увлажнения — голокучник трехраздельный (Gymno-carpium dryopteris), щитовник буковый (Phegopteris connectiiis), на влажных богатых почвах — щитовник мужской (Dryopteris фйх-mas), кочедыжник женский (Athyrium filix femina), страусник (Matteuccia struthiopteris). Некоторые папоротники широко используются в деко-ративном цветоводстве в условиях закрытого грунта, страусник— в открытом грунте.

Плауны, хвощи и папоротники появились много миллионов лет назад, но наибольшего распространения достигли в каменно-угольный период палеозойской эры. Остатки этих растений со вре-менем образовали огромные запасы каменного угля.