Размножение папоротников происходит с помощью. Папоротники: особенности размножения

Папоротники – прямые представители семейства Папоротниковые. Часто произрастают на болотистых территориях, также их можно встретить в лесных чащах. Предпочитают эти растения увлажненную, не слишком питательную почву, минимум освещения, повышенную влажность воздуха. В естественной среде растения размножаются спорами – с помощью деления клетки (мейоз) происходит накопление спор в спорангиях папоротника.

Поскольку папоротники относят к многолетним травянистым растением, основные процессы происходят в листьях и корневой системе. Листья напрямую связаны с корнями. С возрастом заметно нарастание листьев слоями – они образуют подобие побегов. Верхние молодые листья папоротника, которые еще недостаточно развиты, поначалу не раскрываются. Их форма напоминает раковину улитки, благодаря своеобразному завитку. Их функция – защита нижних слоев листьев и верхних не до конца созревших побегов. Данные листья имеют свое название – вайи. Половые органы папоротника находятся на листах.

Размножение папоротников происходит, практически, у самого подножья листьев-побегов. Не все листья принимают участие в размножении. Половые органы – архегонии, антеридии – располагаются на нижнем участке листа. Внизу листьев располагаются спорангии, в которых зарождаются споры. Спорангии собраны по группам в сорусы. Их защищает верхний слой листа. Спорангии можно увидеть невооруженным глазом. Они похожи на продолговатый шарик, выпуклый с двух сторон. Спорангии – нежные участки листа. Лишь тонкая стенка отделяет их от внешней среды, поэтому, размножая папоротник данным методом, не стоит трогать спорангии.

После того, как споры в «инкубаторах» созреют, они начинают пробиваться на поверхность. Тонкая стенка листа легко поддается разрыву. После того, как стенка разрывается, специальный механизм – устье и кольцо – выталкивает споры наружу, рассеивая из вокруг себя. Спора формирует зародок папоротника, который называется гаметофит. На первых стадиях развития он имеет толщину в несколько миллиметров и напоминают сердце. Гаметофит активно фотосинтезирует на поверхности грунта. Стоит отметить, что, в отличии от семени, гаметофит находится на поверхности земли, благодаря тому, что имеет специальное крепление – ризоды – которое не позволяет ему смещаться. Гаметофит – это лишь промежуточная стадия в развитии и размножении папоротников. На нижней его части находятся все те же знакомые нам антеридии и архегонии. Каждая из групп отвечает отдельно за мужские и женские половые материалы. В архегониях формируются яйцеклетки, а в антеридиях – сперматозоиды. После оплодотворения – соединения двух половых материалов – формируется зигота. Она постепенно развивается в зародыш папоротника. Поскольку гаметофит изначально имеет зеленый цвет, из-за большого содержания фотосинтезирующих частиц, воздействие солнечных лучей и их количество напрямую зависит на степень развития промежуточного материала и его перевоплощения в зиготу.

Молодой папоротник формирует в дальнейшем корневую систему, затем пускает листья, которые, как было описано, развивается в несколько этапов, из-за чего папоротник имеет отличительную черту многослойности листьев на поверхностной части растения.

Папоротники относятся к древнейшим представителям растительного мира, они пережили динозавров, были свидетелями эволюции человека, а сегодня с успехом растут не только в природе, но и в помещении. Внимание к растению со стороны цветоводов объясним красотой фигурно изрезанных листьев и тем, что уход за комнатным папоротником в домашних условиях совсем несложен.

По всей планете сегодня насчитывается около 10 тысяч видов папоротников, но в коллекциях любителей комнатных растений, конечно, меньше разновидностей. На подоконники попадают самые неприхотливые и при этом декоративные растения. Среди них даваллия, птерис, нефролепис и другие виды из разных уголков мира.

Строение папоротников

Занимая промежуточное положение между мхами, водорослям и голосеменными видами растения, папоротники сохранили черты древнейших представителей флоры и при этом успешно приспособились к жизни в изменившихся за миллионы лет условиях.

Эта особенность становится очевидна при рассмотрении строения папоротника. Листья, или правильнее, вайи составляют надземную часть растений и, как правило, выделяются фигурной, перистой или многократно рассеченной формой. Молодые, еще не раскрывшиеся листовые пластины у папоротников туго свернуты в спираль.

По мере отрастания, они раскручиваются, становятся темнее и плотнее. Под слоем грунта расположены корневища папоротников.

Как ухаживать за папоротником в домашних условиях?

При уходе за комнатными папоротниками в домашних условиях им стараются создать микроклимат, максимально похожий на природный. Это в полной мере касается:

• температуры воздуха в разное время года;
• влажности окружающей среды;
• освещения;
• частоты и объема полива;
• внесения подкормок;
• пересадки.

Большинство выращиваемых в помещении комнатных папоротников, как на фото, это выходцы из тропиков или субтропических регионов планеты. Но есть и коренные обитатели зон с умеренным климатом. Чтобы подстроиться под запросы растений, всем папоротникам обеспечивают защиту от сквозняка и резких перепадов температур, а также берегут от палящего солнца.

В зависимости от выращиваемого вида стараются поддерживать приемлемую температуру. В летнее время растения выдерживают прогрев до 28–30 °C, но при соблюдении прочих условия ухода и повышенном внимании со стороны владельца.

Как ухаживать за папоротником, если этот максимум превышен? Растению потребуется не только привычная защита от прямых солнечных лучей, но и частое орошение в особо жаркие дни. Поможет заполнение всего свободного объема горшка влажным сфагнумом или помещения цветка во влажный флорариум. Полезным решением станет переселение папоротника на весь теплый период под открытое небо.

Но с наступлением осени, еще до первых заморозков цветоводу придется найти для зеленого питомца прохладное место под крышей. Часть видов довольствуется содержанием при обычной комнатной температуре не ниже 17 °C. Но есть и те, кому комфортнее находиться при 14–16 °C. Минимально допустимая температура содержания – +10 °C, если воздух будет холоднее, это грозит переохлаждением корневищ, что особенно опасно во влажном грунте.

В домашних условиях уход за комнатным папоротником будет значительно упрощен, если горшок поставить на восточное или западное окно. Здесь растения не грозят солнечные ожоги, а поступающего освещения достаточно для активного роста и поддержания декоративности.

Не стоит забывать, что все представители семейства негативно реагируют на загрязнение воздуха, дым, выхлопы автомобилей. Поэтому не самое лучшее место для цветка – это комната курильщика или балкон, выходящий на шумную улицу с интенсивным движением.

Частота и интенсивность поливов меняется в зависимости от сезона. Когда комнатный папоротник, как на фото, активно растет, его поливают чаще, снижение темпов роста сигнализирует о необходимости реже увлажнять почву.

Для папоротников вреден и избыточный, и скудный полив. Первый случай грозит уплотнением и закисанием грунта, снижением интенсивности дыхания и питания растения. Хотя корни и не погибают, цветок быстро переходит в угнетенное ослабленное состояние.

Сухость субстрата приводит к гибели листьев. Не стоит ждать, что потерявшие тургор и яркий цвет вайи оживут после возобновления Даже при возобновлении правильного ухода они отмирают, что негативно сказывается на внешнем облике цветка.

Как в домашних условиях ухаживать за папоротником, потерявшим всю надземную часть? Реанимировать пострадавшее от засухи растение можно, зная тонкости цикла развития папоротников. У растения удаляют и уже мертвые, и еще остающиеся зелеными вайи, после чего горшок переносят на хорошо освещенный подоконник. При регулярный, но не слишком обильных поливах, папоротник сможет быстро восстановиться. А признаком пробуждения будут появившиеся над субстратом тугие зеленые спирали новой листвы.

Эффективно помогают поддерживать растения комплексные подкормки с включением органики и минералов. Их на регулярной основе проводят с середины весны и до самой осени.

Пересадка комнатного папоротника

Лучшее время для пересадки комнатного папоротника – весна. В зависимости от вида домашнего растения процедура может иметь свои особенности.

Поскольку среди папоротников есть не только наземные растения, но и эпифиты, то подготовиться к этому этапу ухода за комнатным папоротником в домашних условиях придется заранее. Для этого подбирают:

• подходящий по размеру горшок, корзину или фрагмент древесины для эпифитных разновидностей;
• удовлетворяющий потребностям культуры рыхлый, обязательно легкий субстрат.

Хотя магазины предлагают готовые смеси, для большинства выращиваемых в домашних условиях растений, лучше дополнительно поинтересоваться запросами своего питомца. Например, для эпифитов предпочтительно добавить в грунт крупные фрагменты опавшей древесины, пропаренной коры, мха, а выходцы из тропиков требуют включения в почву большего количества питательных компонентов.

Размножение папоротников

Всем хорошо знакомы народные сказки о приносящем богатство и удачу цветке папоротника. Найти никем невиданное чудо можно только в течение одной, самой короткой ночи в году, когда цветет папоротник. И хотя героям сказок удавалось добыть волшебный цветок, в действительности повторить их подвиг не суждено никому!

В силу своего строения папоротники не цветут. Но как же папоротник размножается? Дело в том, что папоротники сохранили один из древнейших способов получения потомства с помощью спор.

В домашних условиях его используют крайне редко из-за трудоемкости и долгого ожидания, когда проклюнутся и повзрослеют крошечные зачатки растений. Но размножение спорами нельзя заменить, если речь идет о выращивании особо редких видов.

Размножение папоротников спорами начинается с образования на вайях спорангиев, содержащих гаплоидные споры. Созревая, они рассыпаются на близлежащие участки грунта, разносятся ветром и животными и, попадая в благоприятную среду, прорастают. После оплодотворения начинается жизнь нового папоротника, но до образования самостоятельно питающегося растения в зависимости от вида может пройти до нескольких лет.

В комнатных условиях проводят деление взрослых экземпляров. Лучше всего предпринимать довольно неприятную для растения процедуру весной, совмещая ее с пересадкой в свежий грунт.

Папоротник делится на отдельные розетки так, чтобы у каждой осталось:

• несколько листьев;
• своя точка роста;
• достаточный для роста участок корневища.

Способов размножения папоротников множество. Отдельные разновидности легко размножить с помощью деления подземных побегов. Другие дают прирост на своеобразных усах. А третьи папоротники, чтобы ускорить разрастание и обеспечить своему потомству больше шансов на выживание, стали живородящими. Они образуют дочерние розетки прямо на вайях. Когда зародыши достаточно подрастут, чтобы вести собственную жизнь, они осыпаются и укореняются.

Тонкости ухода за папоротником дома - видео

Папоротники поистине являются одними из самых загадочных представителей растительного мира. С ними связаны красивые истории и легенды. В нашей статье мы рассмотрим цикл развития папоротника, схему жизненного периода и особенности этих растений.

Характерные черты отдела

Представители папоротниковидных представлены двумя жизненными формами. В лесах умеренного климатического пояса растут многолетние травы. Их надземная часть состоит только из листьев. А сам в корневище и расположен под землей. От него отходят пучки В зоне влажных тропических лесов встречаются древовидные папоротники. Их стебель может быть вьющимся или прямостоячим. В любом случае у этих видов он достигает нескольких десятков метров.

Папоротники относятся к группе высших споровых растений, представители которой являются первыми выходцами на сушу. В процессе эволюции у них сформировались настоящие ткани и органы. Именно это позволило освоить этим растениям новую среду обитания. Название данной систематической группы также связано с тем, что папоротники формируют споры, которые являются клетками бесполого размножения.

Цикл развития папоротника: схема описания

Для всех папоротников характерно наличие жизненного цикла. Так называется период между двумя одинаковыми этапами развития поколений. Типичным для этих растений является цикл развития папоротника орляка. Его можно представить в виде этапов, представленных в таблице.

Растение бесполого поколения

Знакомство с циклом развития папоротника, схема которого представлена ниже, мы начнем со спорофита. Именно так называется взрослое листостебельное растение, которое образует значительные заросли в лесах умеренного пояса. На поверхности мы можем видеть только листья папоротника. Они бывают двух видов. Молодые листья спирально закручены, их называют вайи. Они нарастают своей верхушкой и достигают значительных размеров. Так появляются пышные и раскидистые листья взрослых растений.

Спорофит является преобладающим поколением этих растений. Это является значительным отличием в циклах развития мхов и папоротников. У первых основным поколением является гаметофит. Он имеет вид зеленого листостебельного ковра и размножается с помощью половых клеток.

Где расположены спорангии

Следующим этапом цикла развития папоротника является созревание органов бесполого размножения. Они называются спорангиями. Эти структуры имеют вид небольших коричневых бугорков, расположенных на нижней стороне листьев. Сверху они дополнительно защищены пленчатыми "покрывальцами". Спорангии папоротников собраны в группы, которые называются сорусами.

В конце лета эти структуры темнеют. Это значит, что спорангии созрели. Далее они раскрываются, и в землю высыпаются тысячи мелких клеток. Это и есть споры. При наличии достаточного количества влаги они сразу начинают прорастать.

Что такое заросток

Результатом развития спор является заросток. Это и есть особь полового поколения, которая является следующим звеном в цикле развития папоротника. Долгое время ученые даже не знали о его существовании. Все дело в том, что заросток имеет очень мелкие размеры - всего до сантиметра в диаметре. Внешне он представляет собой пластину зеленого цвета сердцевидной формы. Заросток развивается на почве, к которой прикрепляется с помощью ризоидов.

По мере развития гаметофита на его нижней стороне формируются органы полового размножения. В них созревают половые клетки двух видов: яйцеклетки и сперматозоиды.

Условия оплодотворения в цикле развития папоротника орляка

Гаплоидный набор хромосом, который имеют половые клетки гаметофита, изменяется на двойной в процессе их слияния. Оплодотворение у папоротников имеет свои особенности. Во-первых, мужские и женские половые клетки на одном заростке созревают в разное время. Поэтому слияние гамет возможно только между разными растениями. Такой тип оплодотворения называется перекрестным.

Второй особенностью этого процесса у папоротников является обязательное наличие воды. Дело в том, что половые клетки споровых растений не могут самостоятельно двигаться. Поэтому сперматозоид может добраться до яйцеклетки только с помощью воды. Таким образом, папоротники хоть и относятся к группе первых наземных растений, но не утратили связь с прежней средой обитания.

Продолжительность жизни

Сколько может повторяться цикл развития папоротника? Это зависит от конкретного вида растения и места его произрастания. Так, у травянистых форм умеренных широт листья отмирают каждый сезон, а в тропиках растут несколько лет. Но благодаря наличию подземного видоизменения побега, который называется корневищем, само растение остается жизнеспособным независимо от времени года и климатических условий. Во многом именно эта особенность строения сохранила эти древние растения до современного этапа развития органического мира.

Корни папоротников выполняют свои функции в среднем около четырех лет, после чего заменяются новыми. А вот побег может сохранять свою жизнеспособность до 100 лет.

Итак, мы рассмотрели особенности развития одного из отделов высших споровых растений - Папоротниковидные. Для этих растений характерны следующие признаки:

• Появление настоящих тканей (механических, проводящих, покровных) и вегетативных органов (листьев, придаточных корней, видоизмененного подземного побега).
• Бесполое размножение осуществляется с помощью специализированных клеток - спор.
• В цикле развития папоротника преобладает спорофит. Это бесполое поколение, имеющее листостебельное строение.
• Гаметофит папоротника называется заростком. Он представляет собой зеленую пластинку с диаметром до 1 см. Заросток развивается отдельно от спорофита и анатомически с ним не связан.
• В жизненном цикле наблюдается последовательное чередование поколений - полового и бесполого.

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).

Образование заростка

Оплодотворение происходит в водной среде (во время росы, дождя или под водой).

Оплодотворение

Мужские гаметы — сперматозоиды подплывают к яйцеклеткам, проникают внутрь и гаметы сливаются.

Происходит оплодотворение, в результате чего образуется зигота (оплодотворённая яйцеклетка).

Оплодотворение

Из оплодотворённой яйцеклетки формируется зародыш спорофита, состоящий из гаустории — ножки, которой он врастает в ткани заростка и потребляет из него питательные вещества, зародышевого корешка, почки, первого листа зародыша — «семядоли».

Образование заростка

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.

Какие особенности размножения папоротников, Вы узнаете из этой статьи.

Папоротники: особенности размножения

Как и мхи, папоротники в своем жизненном цикле проходят чередование двух поколений – спорофит и гаметофит. Только вот у папоротникообразных преобладает спорофит. В клетках спорофита помещен двойной набор хромосом, а гаметофита набор из одной хромосомы.

Преимущественно растения размножаются спорами, однако возможно увеличение новых организмов при помощи разрастания корневой системы и при расселении. Есть еще один способ – половое размножение половыми ветками в месте, где уже есть заросток, который пророс из споры.

На нижней стороне листьев папоротника (вайях) образуются бугорки из спорангиев. В спорангиях развиваются споры с одинарным набором хромосом. Созрев, они разлетаются на ветру или распространяются водой.

Когда спора попадает в благоприятные условия, она вырастает заростком — гаметофитом. Папоротниковый заросток имеет вид маленькой зеленой пластины. Но она уже готова питаться самостоятельно, прибегая к процессу фотосинтеза. При помощи ризоидов, корнеподобных образований, заросток прикрепляется к земле и вместе с водой всасывает минеральные вещества. В нижней его части развиваются половые клетки: яйцеклетки и сперматозоиды. Сперматозоид может подплыть к яйцеклетке и ее оплодотворить в тот момент, когда вода накопится под заростками.

В результате образуется зигота с объединенным набором хромосом обеих клеток – спорофит. Зигота со временем превращается в зародыш, который в период начальной стадии своего развития питается за счет заростка. Когда зародыш обзаводится своим корнем и зелеными частями, он питается уже самостоятельно.

Позже он прорастает во взрослый папоротник спорофит.

Надеемся, что из этой статьи Вы узнали, какие особенности размножения папоротникообразных.