§ 41. Папороті

Папороть складається з пагонів і коренів (мал. 175). Листки більшості папоротей великі і сильно розсічені. Вони, на відміну від листків інших рослин, мають тривалий верхівковий ріст, а тому скручені равликоподібно для захисту верхівкової точки росту. Система водопостачання і регуляції випаровування папоротей менш ефективна ніж у квіткових рослин, тому вони потребують достатнього зволоження. У сучасних папоротей немає бічних твірних тканин.

Мал. 175. Чоловіча папороть

Папоротей у сучасній флорі Землі близько 10 тис. видів. Особливо багато їх у вологих тропічних країнах. Це дуже різноманітні рослини. В Південній Америці й у Новій Зеландії зростають деревоподібні папороті, які навіть можуть утворювати ліси. Переважно тропічні і субтропічні види можуть бути виткими рослинами і використовувати як опору гілки і стовбури дерев. Деякі папороті оселяються на скелях або стінах будинків у містах. Але більшість видів зростає у лісах і на луках. Лише небагато видів пристосувались до напівводного або водного способу життя у прісних водоймах.

Поширені в Україні папороті мають кореневища. У частини видів вони вкорочені та майже вертикальні, а листки зібрані у лійкоподібні розетки, що можуть сягати заввишки більш ніж півтора метра (чоловіча папороть (мал. 175), жіноча папороть, страусник (мал. 178, б)). Кореневища інших папоротей горизонтальні та сильно видовжені, листки на них розташовані часто на великій відстані один від одного так, що поодиноко стирчать із землі, як у папороті орляка (мал.178, а), букової папороті (мал. 178, в), голокучника.

На прикладі дуже поширеної чоловічої папороті (щитника чоловічого) зручно розглянути розмноження цих рослин (мал. 176), На нижній поверхні листків дорослих рослин чоловічої папороті помітні групи прикритих плівчастим захисним покривом спорангіїв.

Мал. 176. Розмноження чоловічої папороті

Коли спори чоловічої папороті достигають — спорангій різко розкривається. При цьому мікроскопічні спори викидаються на відстань у декілька сантиметрів. Їх підхоплює вітер і розносить на значну відстань. Щоб прорости, спора повинна потрапити на вологий ґрунт. Вона дасть початок невеличкій тоненькій зеленій пластинці серцеподібної форми — заростку папороті (мал. 177). З нижнього боку заростку розташовані ризоїди, якими він прикріплюється до ґрунту і поглинає воду. Заростки чоловічої папороті невеличкі, до півтора сантиметра завдовжки, і недовговічні. Тому їх нелегко знайти у природі, але часом можна побачити на схилах вологих ярів без трав’яного покриву.

Мал. 177. Заросток чоловічої папороті

На сформованому заростку на нижньому боці розвиваються чоловічі та жіночі статеві органи. У чоловічих статевих органах утворюються численні рухливі чоловічі статеві клітини — сперматозоїди. У кожному жіночому статевому органі розвивається лише одна яйцеклітина. Після дощу або сильної роси між нижньою поверхнею заростку і ґрунтом виникає тоненька плівочка води. Нею сперматозоїди рухаються до яйцеклітини. Вони приваблюються речовинами, які виділяє жіночий статевий орган. Один із сперматозоїдів запліднює яйцеклітину.

Зигота проростає у нову рослину нестатевого покоління. Вона спочатку отримує поживні речовини лише із тканин заростку, далі утворює перший корінь, який занурюється у ґрунт. Розгортається перший листок. Але молода рослина нестатевого покоління папороті зберігає зв’язок із заростком аж доки він повністю не відімре.

«Родичі» чоловічої папороті дуже різноманітні. Їх розпізнають за особливостями розташування та будови спорангіїв та їх груп. Серед інших вирізняється декоративна папороть страусник (мал. 178, б), у якої спорангії розвиваються лише на особливих листках, обриси яких нагадують перо страуса. А от вегетативні листки недосвідчений спостерігач може не відрізнити від листків чоловічої папороті. У листовика (мал. 178, г), який зростає на багатих крейдою ґрунтах в букових лісах, листкова пластинка не розсічена. В Україні у лісах, на скелях і луках трапляються дуже цікаві вужачкові папороті (мал. 178, д). Їхнє кореневище щороку утворює лише один невеликий листок. У водоймах можна побачити рідкісну папороть сальвінію (мал. 178, е). Її пагони мають кілька вузлів, в яких розташовуються по три листки. Два з них овальні, цілісні, плавають на поверхні води. Вони є фотосинтезуючими. Третій листок — бурий, розсічений на волосисті ниткоподібні частини і занурений у товщу води. Корені у сальвінії відсутні.

Мал. 178. Різноманітність папоротей: а — орляк; б — страусник; в — букова папороть; г — листовик; д — вужачкові папороті; е — сальвінія

Сучасні папороті не мають великого значення у господарській діяльності людини, хоча у недалекому минулому із них виготовляли ліки проти глистів. Молоді листки орляка (мал. 178, а) можна використовувати в їжу. Їх з цією метою навіть експортують у Японію. Багато тропічних видів папоротей — це чудові декоративні рослини для озеленення приміщень.

• 1. У папоротей основним фотосинтезуючим є нестатеве покоління. Воно представлене великими особинами з коренями і пагонами. Статеве покоління — це заросток.
• 2. Для листків папоротей характерний тривалий верхівковий ріст. Тому молоді листки скручені равликоподібно для захисту верхівкової точки росту.
• 3. Папороті поширюються і розмножуються спорами, які виникають в органах нестатевого розмноження (спорангіях) на нижньому боці листків.
• 4. Статевий процес у папоротей відбувається за допомогою сперматозоїдів і яйцеклітин, які розвиваються у статевих органах на заростку. Для запліднення необхідна вода.

ТЕРМІНИ І ПОНЯТТЯ, ЯКІ ПОТРІБНО ЗАСВОЇТИ

КОНТРОЛЬНІ ЗАПИТАННЯ

• 1. Де поширені сучасні папороті, в яких умовах вони зростають?
• 2. У чому особливість листків папоротей?
• 3. Як відбувається нестатеве розмноження папоротей спорами?
• 4. Що виростає із спори папороті?
• 5. Де утворюються статеві клітини папоротей і які умови необхідні для запліднення?
• 6. Що розвивається із заплідненої яйцеклітини папороті?
• 7. Які сучасні папороті використовує людина та з якою метою?

1. Продовжіть у зошиті заповнення таблиці із попереднього параграфа.

Чоловіча папороть

Місце знаходження спорангіїв

Які статеві органи знаходяться на заростку

2. Дайте відповідь на запитання.

Які спільні та відмінні риси будови і розмноження у чоловічої папороті з плауном і хвощем?

Топ-10 цікавих фактів про папороть

1. Папороті є реліктовими рослинами, які збереглися ще з періоду ери динозаврів.

2. Папороті входять в дуже вузьку групу рослин, які не мають насіння.

3. Оскільки у папороті немає насіння, то обділена вона і цвітінням.

4. Рослини поширені повсюдно. Їх можна зустріти в лісах, на стовбурах інших великих рослин, в болотистих місцевостях, в ущелинах скель, в прісних водоймах, уздовж доріг, на стінах будинків в містах і угіддях жителів сіл у вигляді бур’янів.

5. Справжнім островом папоротей вважають Тасманію. На ньому зосереджені вічнозелені ліси, основними рослинами яких є папоротеві, завдяки чому ліси схожі з доісторичними.

6. Вчені з Японії довели той факт, що рослина здатна виводити радіацію з організму.

7. Кочедижник жіночий дуже поширений на території Північної півкулі.

8. Назва видів Кочедижник жіночий і Щитовник чоловічий походить з древніх римських ритуалів і має порівняльну властивість, оскільки раніше в лісових місцевостях були широко поширені обидва види папороті, але чоловічий вид відрізнявся набагато сильнішими, прямими і менш мілкоперистими листями, на відміну від жіночого.

9. Папороть чоловічий складається в роду Щитовник, а жіночий – в роду Кочедижник.

10. У міфах Латвії кажуть, що в Іванову ніч закохані пари всюди шукають квітку рослини, оскільки існує вірування, що вона дарує закоханим вічне щастя.

Будова папороті: життєвий цикл, корисні властивості, застосування в медицині

Відносять папороть до роду Осмундових. Це дуже красива трав’яниста рослина, батьківщиною якої є азіатські країни. В даний момент в дикій природі рослина росте на Філіппінах, Китаї, Україні та Російській Федерації.

Живуть папороті в основному в лісах, особливо у вологих тропіках. Саме завдяки волозі рослина добре розмножується.

Будова папороті

Листя спочатку мають форму панцира равлика, так як злегка закручені, згодом вони розкручуються і повністю розгортаються, утворюючи плоску форму.

Розмір листя залежить від форми і виду папороті . Тропічна папороть має цільну і розітнуту форму листя. Розмір листя може бути від чотирьох сантиметрів до п’яти метрів. У деяких випадках папороті можуть нагадувати ліани з високим стеблом і великими листками, можлива довжина до тридцяти метрів.

Існують також деревовидні форми, що нагадують дерева, приблизна висота – 10 м і більше. В цьому випадку листя і стебло кучеряве.

Будова папороті унікальна і дуже відрізняється від інших культур. Крім листя і стебла є кореневище, від якого відходять корені. Коренева система в розмірах коливається від 20 сантиметрів до 1 метра. Все залежить від того, де розташована рослина.

Листя – це надземна частина рослини, яка росте невизначену кількість часу. З внутрішньої сторони листя є коричневі горбки.

Якщо розглядати цю частину під мікроскопом, можна помітити форму маленьких парасольок. Ці горбики є прикриттям мішечків, всередині яких містяться суперечки. Завдяки суперечкам відбувається розмноження папороті. Проростання суперечка відбувається тільки на вологому грунті.

Життєвий цикл, спорофіти і гамеофіти

У кожної папороті по черзі відбувається чергування статевого і безстатевого покоління гематофіта і спорофіта. Переважною є спорофітова фаза, найчастіше це багаторічні папороті.

У нижній частині листя утворюються спорангії, в них виникають суперечки. Коли рослини знаходяться в умовах сприятливого клімату, суперечки починають проростати, і з них утворюються платівки невеликих розмірів – заростки.

Вони є гематофітами, у папоротеподібних вони часто двостатеві, тобто на них є як чоловічі, так і жіночі органи розмноження, в яких з’являються і сперматозоїди, і яйцеклітини. Процес запліднення здійснюється в невеликій кількості води.

Зигота потрібна для розвитку зародка, який поступово вкорінюється. Із зародка утворюється спорофіт. Деякі види папоротей мають суперечки різних розмірів, такі рослини називаються різноспорові. Спори чоловічої статі є дуже маленькими, це мікроспори, коли вони проростають, утворюється чоловічий гаметофіт, а на ньому через час з’являються органи, що виробляють чоловічі клітини.

Спори жіночої статі є великими, їх називають мегаспори, на них утворюється жіночий гаметофіт, дані суперечки створюють яйцеклітини. Коли в суперечках накопичуються корисні речовини, це створює доброчинне середовище для різноспорових рослин, в результаті гематофіти набувають внутріспоровий розвиток, намагаючись накопиченими корисними речовинами.

Завдяки швидкому розвитку, процес запліднення здійснюється раніше, ніж зазвичай, і цикл закінчується значно швидше. Різноспорові папоротеподібні стійкі до впливу змін навколишнього середовища.

Які особливості будови і фізіології папоротеподібних не дозволили їм поширитися

Папороть не має можливості поширитися з наступних причин:

• На відміну від насінних рослин, у папоротеподібних погано розвинена коренева і провідна система, з цієї причини зростання сповільнюється, і тим самим вони програють іншим культурам.
• Спори, на відміну від насіння, менш захищені, і багато хто з них гинуть, не встигаючи переродитися в гаметофит.
• Для розмноження обов’язково потрібна вода, з цієї причини папороті не здатні рости і запліднюватись в посушливих місцях.

Значення папоротей в медицині, корисні властивості

Папороть має корисні властивості завдяки своїм складом, куди входить:

• крохмаль
• каротин
• вітамін B2 і Е
• алкалоїди
• рибофлавін
• дубильні речовини.

У медицині активно використовується як глистогінний засіб.

У народній медицині ефективно використовують рослини для лікування гнійних ран, чоловічого ревматизму, усунення судом і виразок.

Настоянку роблять тільки на основі кореневої системи, використовують для зовнішнього застосування. Застосовувати папороть потрібно з обережністю, так як в деяких випадках він протипоказаний і може завдати серйозної шкоди організму. Особливо варто проявляти обережність хворим на туберкульоз, при анемії і при захворюваннях нирок.

Отже, папороть – дуже красива зелена рослина. Якщо використовується рослина як лікувальний засіб – обов’язково проконсультуйтеся у лікаря!