Строение папоротника рисунок с надписями

Обновлено: 05.10.2024

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.

Данная статья написана Беллевичем Юрием Сергеевичем и является его интеллектуальной собственностью. Копирование, распространение (в том числе путем копирования на другие сайты и ресурсы в Интернете) или любое иное использование информации и объектов без предварительного согласия правообладателя преследуется по закону. Для получения материалов статьи и разрешения их использования, обратитесь, пожалуйста, к Беллевичу Юрию.

Папоротники – это большая группа высших растений. И поэтому, изучив строение листка папоротника, можно получить знания сразу о многих растениях. На уроке биологии более подробно рассматривают строение папоротника, а тут мы покажем это более наглядно с помощью картинок с подписями.

Схема строения папоротника.

Картинка с подписями.

Изображение для урок биологии.

Вегетативные органы папоротника.

Внешнее строение.

Для учеников 7 класса.

Картинка для оформления презентации.

Подпишите части растения, обозначенные цифрами.

В 5 класс.

Рисунок с надписями.

Для школьников.

Иллюстрация из учебника.

Среди высших споровых растений папоротниковидные появились раньше других. Исчезнувшие древовидные виды вместе с другими споровыми растениями (плауны и хвощи) 250-300 млн лет назад составляли влажные тропические леса.

Известно более 10 тыс. видов папоротниковидных. В тропических лесах растут лианы, использующие в качестве опоры другие растения. Древовидные папоротники и сегодня растут в Австралии и Новой Зеландии. Они достигают высоты 20 м. Имеются также папоротники, растущие в воде. Папоротники, растущие в Казахстане, являются многолетними травами. Древовидные папоротники у нас можно увидеть только в ботанических садах.

Папоротники — тоже споровые растения. Одним из наиболее распространенных их представителей является щитовник. Он растет во влажных тенистых местах, под пологом леса и по сырым оврагам. Щитовник имеет хорошо развитые корневища. Вниз от корневищ отходят придаточные корни, вверх — листья. У травянистых папоротников, растущих в Казахстане, нет надземных стеблей, но хорошо развиты корневища. Листья крупные, перисторассеченные. Их называют вайи. Отрастание листьев начинается весной. Вначале они свернуты и имеют улиткообразную форму, затем распрямляются. Растут они кончиками, достигают очень больших размеров. Листья выполняют 2 функции: 1) в процессе фотосинтеза они образуют органические вещества; 2) образуют споры и участвуют в размножении (рис.1).

Рис.1 Строение папоротника щитовника

Папоротниковидные размножаются вегетативным, бесполым и половым путями. Вегетативное размножение осуществляется корневищем. Некоторым видам свойственно также размножение почками. Такие почки располагаются по длине листа. Из почек появляются маленькие папоротники. Они пускают корни, отрываются от листа, прикрепляются к почве и превращаются в настоящие папоротники.

Бесполое размножение. В летнее время у щитовника на нижней стороне листа образуются сорусы (группы расположенных скученно спор или спорангиев). В спорангиях, как вы знаете, развиваются споры. Спорангии прикрепляются к центральной жилке листа длинными ножками. Сверху сорус покрыт защитным покрывальцем, по форме похожим па почку. При созревании спор происходит разрыв оболочки спорангия, и споры высыпаются наружу.

В благоприятных условиях из споры вырастает заросток. Он представляет собой пластину сердцевидной формы зеленого цвета диаметром до 4 мм. К земле он прикрепляется ризоидами.

Половое размножение. На нижней стороне пластины заростка образуются женские (архегонии) и мужские (антеридии) половые органы. В них образуются гаметы. Они сливаются. Из оплодотворенной яйцеклетки образуется зигота, а из нее — зародыш. В зародыше имеются зачатки органов будущего растения. В первое время он питается за счет заростка. Постепенно из зародыша вырастает молодое растеньице папоротника с мелкими листьями (рис.2).

Рис.2 Размножение папоротника

Значение папоротниковидных в природе и в жизни людей очень велико. Их выращивают в оранжереях в качестве декоративных растений и часто используют для озеленения. Некоторые виды папоротников являются лекарственными растениями. Например, корневища щитовника издавна применяются против болезней, вызываемых кишечными паразитами. Из его листьев получают настойки для лечения ран, простуды и обезболивающие препараты.

Молодые листья некоторых видов и сердцевину древовидных папоротников используют в пищу.

Ископаемые древовидные папоротники вместе с другими споровыми растениями сыграли огромную роль в образовании залежей каменного угля.

300 млн лет назад климат па Земле было влажным и теплым. Леса из папоротниковидных были заболочены или залиты водой. Погибая, высокие деревья (высота до 40 м) падали прямо в воду, покрывались илом и песком. Под давлением воды они уплотнялись. В результате за миллионы лет такое уплотнение(без доступа кислорода) превратило их в каменный уголь.

Каменный уголь — топливо, дающее много тепла. Кроме того, он является сырьем для химической промышленности. Из него вырабатывают пластмассы, асфальт, мыло, смолы и другую необходимую народному хозяйству продукцию.

Жизненный цикл папоротниковидных растений происходит в две стадии. Сначала образуются споры, из которых развиваются заростки. На нижней стороне заростков образуются женские (архегонии) и мужские (антеридии) половые органы, в которых формируются половые клетки — гаметы. После их слияния образуются зиготы, из которых развиваются зародыши. Листья папоротников растут кончиками и достигают очень больших размеров.

Папоротники выращивают в оранжереях в качестве декоративных растений и часто используют для озеленения. Некоторые виды папоротников являются лекарственными растениями. Ископаемые древовидные папоротники сыграли огромную роль в образовании залежей каменного угля.

Одним из наиболее распространенных представителей папоротников является щитовник. Встречаются и исчезающие виды, например щитовник мынжилкенский. Он занесен в Красную книгу Казахстана.

Папоротники — древнейшие растения, населяющие Землю с мезозойской эры и дошедшие до наших дней. Относятся к многочисленному отделу высших споровых сосудистых растений. В наши дни встречаются практически во всех климатических зонах, кроме Антарктики.

Каковы характеристики жизнедеятельности, роста и развития?

Большинство видов относится к эпифитам или эпифиллам. Произрастая на ветвях, стволах или листьях других растений они получают воду и питательные вещества из окружающей среды. Существуют виды живущие на поверхности водоёмов и даже под водой.

Папоротники очень влаголюбивы, предпочитают влажные тропические и субтропические леса, в Средней полосе — низменные болотистые местности.

Как и все высшие растения, характеризуются чередованием поколений: бесполое (спорофит) и половое (гамеофит). Доминирующим является бесполое поколение.

Что является отличительным признаком?

Папоротник обладает чертами присущими различным представителям флоры. Он размножается спорами, как и мох. Однако имеет строение более характерное для представителей мира семенных растений: корень, стебель и листья. В отличии от мхов, имеют сложное строение листовой пластины и сосудистую проводящую систему.

От семенных растений папоротник отличается отсутствием камбия, цикличностью и фазами развития, а так же способом размножения.

Внешний вид: какие имеет части растения (на фото и рисунках)

Стебель

Стебель имеет в длину от нескольких сантиметров, до 20 и более метров ( у древесных форм). Он может быть прямостоячим или лианоподобным, вьющимся. У некоторых видов стебель располагается под землёй и представляет собой корневище. У древовидных экземпляров ствол иногда образован сплетением жёстких придаточных корней.

Спороносящие органы

Споры представляют собой отдельные клетки, покрытые оболочкой и служат у папоротников для размножения. Созревают споры в специальных образованиях — спорангиях. Группы спорангиев или сорусы можно заметить на нижней части вай в виде небольших тёмных бугорков.

Заросток (гаметофит)

Спора попадая в почву при благоприятных условиях прорастает в сердцевидную зелёную пластинку размером 3-5 мм, расположенную горизонтально и прикреплённую к земле ризоидами. На нижней стороне заростка образуются мужские (антеридии) и женские (архегонии) половые органы.

Результатом оплодотворения является зигота, из которой и формируется зародыш спорофита.

Листья (вайи)

Характерны длинные перисторассечённые листья, однако в многообразии видов встречаются и представители имеющие вайи цельные, округлой формы. Размеры листьев варьируются от 3-5 миллиметров до нескольких метров. Молодые листья свёрнуты в подобие улитки.

Корни

Корневая система папоротников чаще всего представлена корневищем (подземной частью стебля) на котором формируются придаточные корни.

У некоторых видов придаточные корни располагаются на поверхности, и помимо обеспечения влагой и питательными веществами, выполняют опорную функцию формируя своеобразный ствол.

Корни являются органом вегетативного размножения.

Семенные шишки

Семенные папоротники — растения палеозоя и раннего мелового периода, в настоящее время полностью вымершие. Считается, что они являлись переходным звеном между папоротниками и голосеменными растениями.

Согласно проведённым археологическим исследованиям данные виды размножались семенами или семязачатками, вызревающими в образованиях, напоминающих шишки и расположенных по краям или на верхушках листьев. У современных видов они полностью отсутствуют.

Внутреннее описание кратко

Характерной чертой внутреннего строения является наличие вегетативных органов и хорошо развитая осевая водопроводящая система—стелла. Она образована покровными, проводящими и механическими и тканями и обеспечивает передвижение воды, поглощаемой корнями, по стеблям в листья.

Комнатные представители

Благодаря своему декоративному внешнему виду папоротники завоевали популярность у цветоводов-любителей. В домашнем содержании довольно неприхотливы и не требовательны в уходе.

Размножение: с помощью спор и вегетативный способ

Существует два основных способа размножения в домашних условиях.

Размножение спорами. Способ довольно сложный и трудоёмкий. Он включает в себя подготовку посадочного материала (спор), создание оптимальных условий для прорастания заростков и развития спорофита. Выращивание папоротника таким способом занимает несколько месяцев.
Деление куста. Этот способ заключается в разделении корневища с имеющимися на нём розетками. Обычно делёнки прекрасно приживаются.

Полезное видео

На видео доступным языком рассказано про строение и размножение растения:

Папоротники, сумев адаптироваться к внешним условиях, существуют на земле уже миллионы лет и являются самой многочисленной группой среди высших споровых растений.

Читайте также: