папоротник можно есть или нет
Папоротник
И вот я снова наконец-то добралась до заметок о цветах и растениях!
Сегодня хочу рассказать вам ещё об одном моём любимце, растение, которое регулярно попадается в моих украшениях: Папоротник.
Папоротниковидные или Папоротники (лат. Polypodióphyta) – считаются одними из самых древних растений на планете. Гигантские растения из этой группы во многом определяли облик планеты в конце палеозойской — начале мезозойской эры. Папоротники – реликтовые растения, сохранившиеся ещё со времён динозавров.
Современные папоротники — одни из немногих древнейших растений, сохранивших значительное разнообразие, сопоставимое с тем, что было в прошлом. Папоротники сильно различаются по размерам, жизненным формам, жизненным циклам, особенностям строения и другим особенностям. Внешний облик их настолько характерен, что люди обычно называют всех их одинаково — «папоротники», не подозревая, что это самая большая группа споровых растений: существует около 300 родов и более 10 000 видов папоротников
Папоротники относятся к редкому разряду растений, не имеющих семян, они размножаются спорами. Именно поэтому и цвести папоротнику не свойственно.
Удивительная экологическая пластичность, разнообразие форм листьев, устойчивость к переувлажнению, громадное количество производимых спор обусловили широкое распространение папоротников по Земному шару. Папоротники – вездесущи, хотя и не всегда привлекают внимание. Они встречаются в лесах – в верхнем и нижнем ярусах, на стволах и ветвях крупных деревьев – как эпифиты, на болотах, в расселинах скал, в реках и озёрах, по обочинам дорог, на стенах городских домов, на сельскохозяйственных землях как сорняки. Островом папоротников называют Тасманию. В основном остров покрыт вечнозелеными лесами, в которых преобладают папоротниковые растительные виды, из-за чего природа напоминает доисторическую. Черный древовидный папоротник, растущий в Новой Зеландии, достигает более 20 метров в высоту и имеет обхват около 50 сантиметров.
Из видов папоротников лесной зоны Евразии и Северной Америки самым характерным, известным и узнаваемым является Кочедыжник женский или Папоротник женский. Название кочедыжник женский или папоротник женский имеет ритуальное древнее происхождение (римское) и носит сравнительный характер, поскольку в лесах наряду с женским папоротником встречался (и встречается по сей день) также и папоротник мужской, отличающийся значительно более сильными, прямостоячими и менее мелкоперистыми листьями, чем женский. Папоротник мужской относится к роду Щитовник, а папоротник женский — к роду Кочедыжник.
У папоротника ещё нет настоящих листьев. То, что у папоротника напоминает лист — вовсе не лист, а целая система ветвей, да ещё расположенных в одной плоскости. Это и называется так – плосковетка, или вайя, или, другое название – предпобег. У папоротников, несмотря на отсутствие листа, есть листовая пластинка. Этот парадокс объясняется просто: их предпобеги или плосковетки претерпели уплощение, в результате которого появилась пластинка будущего листа – почти не отличимая от такой же пластинки настоящего листа. Но эволюционно папоротники не успели ещё разделить свои вайи на стебель и лист.
Кроме всего прочего, некоторые виды папоротника съедобны, а некоторые и ядовиты. Самый распространенный для употребления в пищу вид растения — Орляк обыкновенный. Некоторые люди до сих пор считают, что та часть, которую употребляют в пищу — это не распустившийся цветок. На самом деле длинные стебли с пучком на конце — это молодые побеги папоротника, которые еще не распустились в лист. Собирают побеги в мае. Их употребляют свежими либо засаливают на зиму. Побеги жарят, варят, тушат, а свежие побеги можно обдать кипятком и приготовить вкуснейший салат.
Японские исследователи выяснили, что папоротник выводит из организма радиацию.
Происхождение названия.
Легенды о папоротнике.
Самая известная легенда, которую знают абсолютно все, от мала до велика, гласит, что на Ивана Купала (летнее солнцестояние), в самую короткую ночь в году, в глухом лесу расцветает папоротник. Есть разные варианты этой легенды, которые повествуют о способах добычи цветка и магических свойствах, которыми он может наделить. Вот некоторые из них:
— Бог Солнца Ярило подарил людям, которых он очень любил, огонь. И каждый год, в ночь на Ивана Купало, он посылает его на землю, и волшебный этот огонь разгорается в цветке папоротника;
— Именно в купальскую полночь ненадолго зацветал папоротник и раскрывалась земля, делая видимыми скрытые в ней сокровища и клады. После полуночи те, кому посчастливилось найти цветок папоротника, бегали в чем мать родила по росистой траве и купались в реке для получения от земли плодовитости;
— Считают, что в лесу в эту ночь беснуется нечистая сила, охраняя волшебный цветок папоротника. Он распускается на минуту, полыхая ярко-красным огнем и как будто наделяет своего хозяина волшебными способностями. Если сумеешь его сорвать, то клады сами будут идти в руки. Кроме того, ты научишься понимать язык зверей и птиц, сможешь приворожить любого, обретешь дар невидимости и узнаешь все тайны. Но цветок папоротника нужно добывать очень осторожно. В самой глуши леса нужно очертить себя кругом, зажечь освещенную на Пасху свечу, взять в руки полынь и читать молитву. Если все сделать правильно, ровно в полночь разразится гроза, цветок папоротника распустится и надо выдержать нашествие нечистой силы. Не обращая на них внимания, нужно обойти папоротник задом наперед три раза, сорвать цветок, спрятав его за пазуху и бежать из круга не оглядываясь. И нельзя останавливаться или оглядываться и не откликаться на уговоры нечисти, иначе можно потерять волшебный цветок папоротника и самой сгинуть. Завладев цветком, самое время отправиться на поиски любимого. Считается, что в эту ночь начинается настоящая любовь с первого взгляда. Ну а если со своим избранником перепрыгнуть через костер, то на всю жизнь будешь связана с ним узами жаркими, как огонь, и прекрасными, как волшебный цветок папоротника.
— На Ивана Купала, в самую короткую ночь в году, в самом глухом лесу, под березой с тремя стволами от единого корня, расцветает волшебный цветок папоротника. Горит этот цветок, точно огонь, и тому, кто его найдет, во всем будет удача великая, клад ли рыть, сад ли сажать. Но мало кто знает, что славяне свято верили в то, что волшебный цветок папоротника стережет Жар-птица, и что этот страж удивительно надежен, ведь чтобы сорвать цветок, нужно отогнать чудесную птицу, об оперение которой можно легко обжечься. Древние славяне считали, что папоротник (перунов цвет) обладает могучей древней силой: тот, кто им владеет, не боится ни бури, ни грома, ни воды, ни огня, он не подвержен влиянию злых чар, и все его желания немедленно исполняются.
А вот эта старинная украинская легенда известна не многим и по сути своей является предшественницей для всех легенд о поиске цветка папоротника.
Пришел Иван с охоты. Принес зверя, рыбу, сел отдохнуть. Увидел книгу, в которой были описаны различные заклинания. Прочел он в ней и о дочери, от страха едва не потерял сознание. Собрался с силами, поднялся, положил книгу там, где была, и о том, что читал, не сознался жене, чтобы и его со света не свела. С того дня не мог он найти покоя, все ходил искать следы дочери, но напрасно! Стал Иван Купало следить за женой.
Через год, в лунную ночь, увидел он, как она сбросила с себя все одежды, превратилась в черную птицу, заухала и улетела. Иван с перепугу аж побледнел, слезы залили ему глаза, на лбу выступил холодный пот. Быстро собрал Иван одежду колдуньи, бросил в костер, и книгу тоже сжег: «Пусть горит заклятие!». Когда все сгорело, скрылся он в кустах, стал злую птицу ждать. Поднялся сильный ветер, деревья гнулись со стоном к земле.
Прилетела птица, превратилась в человеческий облик, оглянуться не успела, как сердце ее пронзила стрела. Так умерла злая колдунья. Кровь ее рекой пролилась и исчезла под землей. Взял мертвое тело колдуньи Иван и спрятал в выкопанную могилу. «Добро за добро, а за зло – зло, лучшей казни для тебя не придумаешь».
Шли годы, а старый лесник все искал свою дочь-красавицу. Накануне праздника «Купание солнца» он, обессиленный, вышел к людям и обратился к ним хриплым голосом: «Отыщите куст цветущего папоротника, тогда снимется злое заклятие с моей дочери». Это были последние слова Ивана Купало.
На Руси папоротник часто называли разрыв-травой, предания гласили, что стоит только прикоснуться цветком к любому замку, как он тут же откроется, а еще это удивительное растение способно было, по мнению наших предков, разорвать любые путы и кандалы. Она помогает преодолеть любые препятствия, которые злая нечистая сила возводит у человека на пути. Именно разрыв-траву ищут ведьмы, а растет эта волшебная трава там, где живут черепахи. И если огородить их яйца железными гвоздями, вкопав их в землю, то черепаха непременно принесет вам разрыв-травы, чтобы освободить свое потомство.
В России бытовала такая легенда о папоротнике: «Пастух пас быков недалеко от леса и заснул. Проснувшись ночью и видя, что около него нет быков, побежал в лес искать их. Бежавши по лесу, нечаянно набежал на поросль, которая только что расцвела. Пастух, не замечая этой травы, перебежал прямо через нее. В это время нечаянно он ногою сбил цветок, который попал ему в башмак. Тогда он сделался счастливым и сразу нашел быков. Не зная, что у него в башмаке и не разуваясь несколько дней, пастух в это короткое время скопил деньги и узнавал будущее. Между тем в башмак за это время насыпалось земли. Пастух, разувшись, стал вытряхивать землю из башмака и вместе с землею вытряхнул и цвет папоротника. С этого времени потерял он свое счастье, потерял деньги и не стал узнавать будущего».
Мифы и легенды о папоротнике рождались не только на Руси.
— В некоторых местах существуют поверия, согласно которым ни в коем случае нельзя вырывать папоротник, так как это вызовет бурю, а у человека, пусть даже и случайно на него наступившего, обязательно помутится в голове, и он, скорее всего, заблудится.
— Считается, что если срезать и сжечь папоротник, то непременно будет дождь. Поэтому этот способ широко использовался во время засухи, как прекрасное средство для вызывания дождя. В 1636 году, когда графство Стаффордшир собрался посетить король Карл I, его гофмейстер лорд Пемброк написал верховному судье этого графства, чтобы во время королевского визита ни в коем случае не жгли папоротник, чтобы не испортить чудесной, солнечной погоды, и не сорвать визит монарха.
— В народном сознании папоротники были связаны и со змеями. И некоторые виды папоротников, такие как «гадючий язык», излечивал даже от укуса такой ядовитой змеи, как гадюка. Хотя, согласно валлийскому суеверию, носить его собой крайне опасно, так как это растение способно привлекать к себе змей.
— У жителей Великобритании с папоротниками связано множество поверий. Вот некоторые из них:
Если ты несешь папоротник, ты собьешься с пути, и все гадюки пойдут за тобой. (Уэльс)
Папоротник, растущий на стволе дерева, облегчает боли в желудке.
Срежь корень папоротника наискось, и ты увидишь изображение дуба. Чем четче это изображение, тем большей удачи следует тебе ожидать. (Суррей).
Тот, кто взойдет на гору, держа в руке семена папоротника в ночь накануне летнего солнцестояния, найдет золотую жилу или клад, поскольку увидит на этом месте синеватое свечение.
Листья папоротника могут быть талисманом или оберегом. Для того, чтобы избавиться от мучительных кошмаров, можно положить стебелёк сушёного папоротника под подушку. Он оттолкнёт весь негатив и сделает сон спокойным. Оберег из папоротника, при выходе из дома, необходимо носить под одеждой – он обязательно должен касаться кожи.
5 продуктов для здоровья щитовидки
Нарушение полноценного функционирования щитовидной железы обычно связывают с дефицитом в организме полезных веществ: витаминов и микроэлементов. При незначительных сбоях в эндокринной системе человек чувствует постоянную вялость, снижение работоспособности, ухудшение памяти.
Дальнейшее ослабление приводит к серьезным патологиям. Например, образованию зоба, отечности, прибавке в весе или резкому снижению массы тела при повышенном аппетите, нарушениям сна, вспыльчивости и раздражительности, высокой температуре.
Эндокринологи выделяют несколько причин возникновения заболеваний щитовидной железы. Среди них особое место отводится несбалансированному питанию, которое приводит к нехватке важных микроэлементов в организме. По сути, не получая полноценную «подпитку» извне, этот орган эндокринной системы «угасает». Синтез гормонов Т3 и Т4 резко снижается, что приводит к развитию целого букета хронических патологий. Для лечения заболеваний щитовидки используют различные медпрепараты.
Однако для профилактики болезней эндокринологи советуют периодически принимать мультивитаминные комплексы с микроэлементами в виде добавок к пище.
Витамины для щитовидной железы
Стабильную подпитку эндокринной системы гормонами обеспечивают следующие витаминные группы:
Кроме витаминных комплексов, состояние здоровья щитовидки зависит от наличия микроэлементов в организме. К важным минералам относят:
Железо – микроэлемент, который влияет на уровень гемоглобина в крови человека. Нормальное содержание железа помогает стабильно переправлять кислород к органам и тканям организма. Как и с антиоксидантами «Е», избыток или нехватка минерала приводит к проблемам с эндокринной системой, в частности вызывает гипертиреоз.
Селен – микроэлемент, без которого невозможна выработка гормонов Т3 и Т4. Этот минерал защищает органы от окисления, улучшает обмен веществ, контролирует рост и поддерживает репродуктивную функцию у мужчин. Нехватка селена приводит к такой болезни, как тиреоидит Хашимото – проблемы с иммунитетом.
Йод – без этого микроэлемента эндокринная система не сможет полноценно работать. Минерал участвует в обменных процессах и в синтезе более 100 ферментов, регулирует водносолевой баланс организма. Недостаток элемента приводит к образованию зоба и развитию гипотиреоза, ухудшает интеллектуальные способности. Избыток йодистых соединений приводит к отравлению организма.
Продукты при заболевании щитовидной железы
Чтобы снизить риск патологий эндокринной системы врачи рекомендуют диетическое питание с важными для здоровья щитовидки веществами. Для предупреждения болезней и лечения органа необходимо включить в питание продукты:
Также нужно отметить пользу яблок, ягод и орехов для всех систем организма. Кедровые и грецкие орехи богаты йодистыми соединениями. Яблоки и черника содержат антиоксидантные вещества, которые защищают клетки от пагубного воздействия свободных радикалов.
Вредные продукты
Эндокринологи не просто так говорят о сбалансированном и правильном рационе. По статистике ВОЗ, свыше 670 млн человек в мире страдают разными формами гипертиреоза, а более 1,7 млрд рискуют заболеть патологиями эндокринной системы. Почти 70% из этого числа любят и ежедневно едят вредную пищу. Это повод – задуматься!
От какого питания нужно отказаться при проблемах с щитовидной железой:
Что касается алкоголя, кофе, сигарет и крепкого чая, то их также следует исключить из рациона при проблемах с выработкой гормонов Т3 и Т4. Здоровый человек может позволить себе выпить кофе или вина в меру, но при патологиях иммунной системы такие «слабости» приведут к серьезным осложнениям.
Резюме
Правильная диета, физическая активность и витаминные комплексы – это три столпа, на которых держится здоровье эндокринной системы. Мы рассказали, какую пищу желательно включить в ежедневный рацион, а от какой лучше отказаться. Мультивитаминные комплексы, а тем более медпрепараты для лечения рекомендуем покупать только после консультации с эндокринологом. Специалист поможет также подобрать специальную диету, проконтролирует результаты лечения или профилактики.
Токарева Людмила Георгиевна, врач-терапевт медицинских кабинетов 36,6
ИМЕЮТСЯ ПРОТИВОПОКАЗАНИЯ, ПЕРЕД ПРИМЕНЕНИЕМ НЕОБХОДИМО ПРОКОНСУЛЬТИРОВАТЬСЯ СО СПЕЦИАЛИСТОМ
Па́поротники
Па́поротники, или папоротникови́дные (лат. Polypodióphyta) — отдел сосудистых растений, в который входят как современные папоротники, так и одни из древнейших высших растений, появившихся около
У папоротников ещё нет настоящих листьев. Но они сделали в их направлении первые шаги. То, что у папоротника напоминает лист — вовсе не лист, а по своей природе — целая система ветвей, да ещё расположенных в одной плоскости. Так это и называется — плосковетка, или вайя, или, ещё одно название, — предпобег. Несмотря на отсутствие листа, у папоротников есть листовая пластинка. Этот парадокс объясняется просто: их плосковетки, предпобеги претерпели уплощение, в результате которого появилась пластинка будущего листа — почти не отличимая от такой же пластинки настоящего листа. Но папоротники эволюционно не успели ещё разделить свои вайи на стебель и лист. Глядя на вайю, трудно понять, где заканчивается «стебель», на каком уровне ветвления, и где начинается «лист». Но листовая пластинка уже есть. Не появились лишь те контуры, в пределах которых листовые пластинки объединились так, что их можно было бы назвать листом. Первыми растениями, сделавшими этот шаг, являются голосеменные.
Папоротники размножаются спорами и вегетативно (вайями, корневищами, почками, афлебиями и так далее). Кроме этого, для папоротников характерно и половое размножение как часть их жизненного цикла.
Содержание
Морфология
Среди папоротников встречаются как травянистые, так и древесные формы жизни.
Тело папоротника состоит из листовых пластинок, черешка, видоизменённого побега и корней (вегетативного и придаточного). Листовидные органы папоротника называются вайями.
В лесах умеренной зоны обычно папоротники имеют короткий стебель, представляющий собой корневище, находящееся в почве. В стебле хорошо развита проводящая ткань, между пучками которой располагаются клетки основной — паренхимной ткани.
Вайи развёртываются над поверхностью почвы, вырастая из почек корневища. Эти органы обладают верхушечным ростом и могут достигать больших размеров, обычно они служат для выполнения двух функций — фотосинтеза и спорообразования. Спорангии размещаются на нижней поверхности вайи, в них развиваются гаплоидные споры.
Жизненный цикл
В жизненном цикле папоротника чередуется бесполое и половое поколение — спорофит и гаметофит. Преобладает фаза спорофита.
На нижней части листа раскрывается спорангий, споры оседают на земле, прорастает спора, появляется заросток с гаметами, происходит оплодотворение, появляется молодое растение.
У самых примитивных папоротников (ужовниковые) спорангии имеют многослойную стенку и не несут специальных приспособлений для раскрывания. У более продвинутых — спорангий имеет однослойную стенку и приспособления к активному раскрыванию. Это приспособление имеет вид кольца. Уже среди примитивных папоротников прослеживается разноспоровость. У современных — небольшое число равноспоровых видов. Гаметофит равноспоровых обычно обоеполый. У примитивных он подземный и обязательно в симбиозе с грибами. У продвинутых гаметофиты надземные, зелёные и быстро созревающие. Они обычно имеют вид зелёной пластинки сердцевидной формы. Гаметофиты разноспоровых папоротников отличаются от равноспоровых (помимо своей раздельнополости) сильной редукцией, особенно мужского гаметофита. Женский гаметофит, потребляющий запасные питательные вещества у мегаспор, развит сильнее и имеет питательную ткань для будущего зародыша спорофита. При этом развитие таких гаметофитов происходит внутри оболочек мега- и микроспор.
Классификация
Для классификации папоротников в разное время были предложены многочисленные схемы, и они зачастую плохо согласовывались друг с другом. Современные исследования поддерживают более ранние идеи, основанные на морфологических данных. В то же время, в 2006 году Аланом Смитом (англ. Alan R. Smith), ботаником-исследователем Калифорнийского университета в Беркли, и другими была предложена новая классификация, основанная, в дополнение к морфологическим данным, на недавних молекулярных систематических исследованиях. Эта схема делит папоротники на четыре класса:
Последняя группа включает большинство растений, известных нам как папоротники.
Полная схема классификации, предложенная Смитом и другими в 2006 году, с учётом исправлений в части Cyatheaceae, предложенных в 2007 году группой Петры Корелл (англ. Petra Korall) и других.
Хозяйственное значение
Экономическое значение папоротников не так велико по сравнению с семенными растениями.
Пищевое применение имеют такие виды, как Орляк обыкновенный (Pteridium aquilinum), Страусник обыкновенный (Matteuccia struthiopteris), Осмунда коричная (Osmunda cinnamomea) и другие.
Некоторые виды ядовиты. Наиболее токсичными из произрастающих в России папоротников являются представители рода Щитовник (Dryopteris), корневища которого содержат производные флороглюцина. Экстракты из щитовника обладают антигельминтным действием и используются в медицине. Ядовитыми являются и некоторые представители родов Кочедыжник (Athyrium) и Страусник (Matteuccia).
Некоторые папоротники (нефролепис, костенец, птерис и другие) с XIX века используются как комнатные растения.
Вайи некоторых щитовников (например, Dryopteris intermedia) широко используются как зелёный компонент флористических композиций. Орхидеи часто выращивают в особом «торфе» из густо переплетённых тонких корней чистоуста.
Стволы древовидных папоротников служат в тропиках строительным материалом, а на Гавайях их крахмалистую сердцевину используют в пищу. Корневища папоротника рарауфе были основой пищи маори, которые употребляли также корневища и побеги других папоротников.
Папоротник в геологии
Предположительно, папоротники могли принимать широкое участие в образование ископаемых углей, — при их погребении наносами и отсутствии доступа кислорода. Отпечатки древних папоротников нередки в угольных пластах. Таким образом, папоротники включены в глобальный кругооборот органики и, в частности, в кругооборот углерода планеты Земля. Горные породы, слагаемые папоротниками, носят название биолитов («камни биологического происхождения»), они же — горючие ископаемые.
Папоротник в мифологии
В славянской мифологии цветок папоротника наделялся магическими свойствами, хотя на самом деле папоротники не цветут.
Общая характеристика растений. Споровые растения
» data-shape=»round» data-use-links data-color-scheme=»normal» data-direction=»horizontal» data-services=»messenger,vkontakte,facebook,odnoklassniki,telegram,twitter,viber,whatsapp,moimir,lj,blogger»>
Общая характеристика растений. Споровые растения
Царство растения – Plantae, Vegetabilia
Общая характеристика царства
Представители царства – высокоспециализированные автотрофные организмы, питающиеся за счет процесса аэробного фотосинтеза. Их тело обычно расчленено на стебель, корень, лист, и они хорошо приспособлены к жизни в наземно-воздушной среде. Клетки растений имеют плотную клеточную стенку, в основе которой – целлюлоза. Основной запасной продукт – крахмал. Размножение вегетативное, бесполое (спорами) и половое (оогамия); мужские гаметы либо имеют ундулиподии (сперматозоиды), либо не имеют их (спермии). Характерно чередование полового (гаметофит) и бесполого поколения (спорофит) с преобладанием диплоидного бесполого поколения. Зигота у растений дает начало зародышу, который затем развивается в спорофит.
Царство растений включает не менее 300 тыс. видов (ныне существующих и вымерших), относящихся к 9 отделам – риниофиты (Rhyniophyta) и зостерофиллофиты (Zosterophyllophyta) (ныне вымершие), моховидные (Btyophyta), плауновидные (Lycopodiophyta), псилотовидные (Psilotophyta), хвощевидные (Equisetophyta), папоротниковидные (Polypodiophyta), голосеменные (Pinophyta) и покрытосеменные (Magnoliophyta). Представители ныне существующих отделов, за исключением моховидных, характеризуются преобладанием в цикле развития бесполого поколения (спорофита), имеющего сосуды и (или) трахеиды. Благодаря последнему обстоятельству эти растения называют сосудистыми.
Растения делят на две группы: споровые и семенные. У споровых растений спорогенез и гаметогенез разобщены во времени и пространстве: спорофиты и гаметофиты являются отдельными физиологически самостоятельными организмами. Единицей размножения являются споры. У семенных растений гаметофиты сильно редуцированы и не являются физиологически самостоятельными организмами. Единицей размножения является семя.
Споровые растения являются первопоселенцами суши, которые дали начало в процессе эволюции семенным растениям.
Споровые растения
Включают следующие ныне существующие отделы: моховидные (Bryophyta), плауновидные (Lycopodiophyta), псилотовидные (Psilotophyta), хвощевидные (Equisetophyta), папоротниковидные (Polypodiophyta).
Споровые растения появились в конце силурийского периода, более 400 млн. лет тому назад. Первые представители споровых были небольших размеров и имели простое строение, но уже у примитивных растений наблюдалась дифференциация на элементарные органы. Усовершенствованию органов соответствовало усложнение внутреннего строения и онтогенеза. В жизненном цикле происходит чередование полового и бесполого способов размножения и связанное с этим чередование поколений. Бесполое поколение представлено диплоидным спорофитом, половое – гаплоидным гаметофитом.
На спорофите образуются спорангии, внутри которых в результате мейотического деления образуются гаплоидные споры. Это мелкие, одноклеточные образования, лишенные жгутиков. Растения, у которых все споры одинаковые, называются равноспоровыми. У более высокоорганизованных групп споры двух типов: микроспоры (формируются в микроспорангиях), мегаспоры (формируются в мегаспорангиях). Это разноспоровые растения. При прорастании споры образуется гаметофит.
Полный жизненный цикл (от зиготы до зиготы) состоит из гаметофита (период от споры до зиготы) и спорофита (период от зиготы до образования спор). У плаунов, хвощей и папоротников эти фазы представляют собой как бы отдельные физиологически самостоятельные организмы. У мхов гаметофит является самостоятельной фазой жизненного цикла, а спорофит сведен до его своеобразного органа – спорогона (спорофит живет на гаметофите).
На гаметофите развиваются органы полового размножения: архегонии и антеридии. В архегониях, похожих на колбу, образуются яйцеклетки, а в мешковидных антеридиях – сперматозоиды. У равноспоровых растений гаметофиты обоеполые, у разноспоровых – однополые. Оплодотворение происходит лишь при наличии воды. При слиянии гамет образуется новая клетка – зигота с двойным набором хромосом (2n).
Отдел Моховидные – Bryophyta
Насчитывает до 27000 видов. Моховидные имеют тело либо в виде слоевища, либо расчленены на стебель и листья. Настоящих корней у них нет, их заменяют ризоиды. Проводящие ткани появляются лишь у высокоразвитых мхов. Частично обособлены ассимиляционная и механическая ткани.
В жизненном цикле доминирует гаметофит. Спорофит самостоятельно не существует, развивается и всегда находится на гаметофите, получая от него воду и питательные вещества. Спорофит представляет собой коробочку, где развивается спорангий, на ножке, связывающей ее с гаметофитом.
Размножаются мхи спорами, могут размножаться и вегетативным путем – отдельными участками тела или особыми выводковыми почками.
Отдел делится на три класса: Антоцеротовые (100 видов, шесть родов талломных растений), Печеночные и Листостебельные мхи.
Класс Печеночные мхи (Hepaticopsida)
Класс насчитывает около 8500 видов. Это, в основном, слоевищные мхи, хотя есть виды, имеющие стебель и листья. Широко распространена маршанция обыкновенная (Marchantia polymorpha) (рис 11. 1).
Рис. 11. 1. Цикл воспроизведения маршанции: 1 – таллом с мужскими подставками; 2 – таллом с женскими подставками; 3 – вертикальный разрез через мужскую подставку (в некоторых антеридиальных полостях находятся антеридии); 4 – антеридий в антеридиальной полости (н – ножка антеридия); 5 – двужгутиковый сперматозоид; 6 – вертикальный разрез через женскую подставку (а – архегоний).
Гаметофит имеет темно-зеленое слоевище (таллом), дихотомически разветвленное на широкие лопастные пластинки с дорсовентральной (спинно-брюшной) симметрией. Сверху и снизу слоевище покрыто эпидермой, внутри имеются ассимиляционная ткань и клетки, выполняющие проводящую и запасающую функции. К субстрату слоевище прикрепляется ризоидами. На верхней стороне слоевища в особых «корзиночках» образуются выводковые почки, служащие для вегетативного размножения.
Талломы раздельнополые, органы полового размножения развиваются на особых вертикальных ветвях-подставках.
Мужские гаметофиты имеют восьмилопастные подставки, на верхней стороне которых находятся антеридии. На женских гаметофитах подставки со звездчатыми дисками, на нижней стороне лучей звездочки расположены (шейкой вниз) архегонии. При наличии воды сперматозоиды перемещаются, попадают в архегоний и сливаются с яйцеклеткой.
После оплодотворения из зиготы развивается спорогон. Он имеет вид шаровидной коробочки на короткой ножке. Внутри коробочки, в результате мейоза, из спорогенной ткани, образуются споры. В благоприятных условиях споры прорастают, из них развивается протонема в виде небольшой нити, из верхушечной клетки которой развивается таллом маршанции.
Класс Листостебельные мхи (Bryopsida, или Musci).
Листостебельные мхи распространены по всему земному шару, особенно в условиях холодного климата на сырых местах, в сосновых и еловых лесах, в тундре. На торфяных и моховых болотах часто образуют плотный ковер. Тело расчленено на стебель и листья, но настоящих корней нет, есть многоклеточные ризоиды. Класс состоит из трех подклассов: Бриевые, или Зеленые мхи; Сфагновые, или Белые мхи; Андреевые, или Черные мхи.
Андреевые мхи (три рода, 90 видов) распространены в холодных областях, внешне сходны с зелеными, по строению листьев и коробочки – со сфагновыми.
Подкласс Бриевые, или Зеленые мхи (Bryidae). Насчитывает около 700 родов, объединяющих 14000 видов, широко распространенных повсюду, особенно в тундровой и лесной зонах Северного полушария.
Широко распространен кукушкин лен (Polytrichium commune), образующий густые дерновины на сырых почвах в лесах, на болотах и лугах. Стебли до40 см высоты, неветвистые, с густыми жесткими и острыми листьями. От нижней части стебля отходят ризоиды.
Цикл развития кукушкина льна (рис. 11. 2).
Рис. 11. 2. Кукушкин лен: А – цикл развития мха; Б – коробочка: 1 – с колпачком, 2 – без колпачка, 3 – в разрезе (а –крышечка, б – урночка, в – спорангий, г – апофиза, д – ножка); В – поперечный разрез листа с ассимиляторами; Г – поперечный разрез стебля (ф – флоэма, крв – крахмалоносное влагалище, кор – кора, э – эпидерма, лс – листовые следы).
Гаметофиты кукушкина льна раздельнополые. Рано весной на верхушке мужских особей развиваются антеридии, на верхушках женских – архегонии.
Весной во время дождя или после росы сперматозоиды выходят из антеридия и проникают в архегоний, где сливаются с яйцеклеткой. Из зиготы здесь же, на верхушке женского гаметофита, вырастает спорофит (спорогон), имеющий вид коробочки на длинной ножке. Коробочка покрыта волосистым колпачком (калиптра) (остатком архегония). В коробочке – спорангий, где после мейоза образуются споры. Спора – небольшая клетка с двумя оболочками. На верхушке коробочки, по ее краю, расположены зубцы (перистом), которые, в зависимости от влажности воздуха, загибаются внутрь коробочки или отгибаются наружу, чем способствуют рассеиванию спор. Споры разносятся ветром и в благоприятных условиях прорастают, образуя протонему. Через некоторое время на протонеме образуются почки, из которых формируются листостебельные побеги. Эти побеги вместе с протонемой – гаплоидное поколение – гаметофит. Коробочка на ножке – диплоидное поколение – спорофит.
Подкласс Сфагновые, или Белые мхи (Sphagnidae)
К сфагновым мхам относятся свыше 300 видов единственного рода сфагнум (Sphagnum) (рис. 11. 3).
Рис 11. 3. Сфагнум: 1 – внешний вид; 2 – верхушка ветви со спорогоном; 3 – спорогон (ш – остаток шейки архегония, кр – крышечка, сп – спорангий, кол – колонка, н – ножка спорогона, лн – ложная ножка); 4 – часть веточного листа (хлк – хлорофиллоносные клетки, вк – водоносные клетки, п – поры); 5 – поперечный разрез листа.
Ветвистые стебли сфагнума усеяны мелкими листьями. На верхушке главной оси боковые веточки образуют розетку почковидной формы. Особенностью сфагновых мхов является непрерывное нарастание стебля верхушкой и отмирание нижней части. Ризоиды отсутствуют, и поглощение воды с минеральными веществами происходит стеблями. Листья этих мхов состоят из двух типов клеток: 1) живых ассимилирующих, длинных и узких, хлорофиллоносных; 2) гиалиновых – мертвых, лишенных протопласта. Гиалиновые клетки легко заполняются водой и долго ее сохраняют. Благодаря такому строению, сфагновые мхи могут накапливать воды в 37 раз больше своей сухой массы. Разрастаясь плотными дернинами, сфагновые мхи способствуют заболачиванию почв. На болотах наслаивание отмерших частей мха приводит к образованию торфяников. Путем сухой перегонки из торфа получают воск, парафин, фенолы, аммиак; путем гидролиза – спирт. Торфяные плиты являются хорошим теплоизоляционным материалом. Сфагновые мхи обладают бактерицидными свойствами.
Отдел Плауновидные – Lycopodiophyta
Появление плауновидных связывают с силурийским периодом палеозойской эры. В настоящее время отдел представлен травянистыми растениями со стелющимися, дихотомически ветвящимися стеблями и корнями, а также спирально расположенными чешуйчатыми листьями. Листья возникли как выросты на стебле, и их называют микрофиллы. У плаунов есть флоэма, ксилема, перицикл.
Выделяют два современных класса: равноспоровые Плауновые и разноспоровые Полушниковые.
Класс Плауновые (Lycopodiopsida)
Из всего класса до настоящего времени сохранилось четыре рода.
Род плаун (Lycopodium). К этому роду относят многочисленные (около 200 видов) многолетние вечнозеленые травы, распространенные от арктических областей до тропиков. Так плаун булавовидный (L. clavatum) встречается в травяном покрове хвойных лесов на достаточно влажных, но бедных гумусом почвах. В сырых хвойных лесах широко распространен плаун годичный (L. annotinum) (рис. 11. 4).
Рис. 11. 4. Плаун булавовидный.
Род баранец (Huperzia). Представитель рода – баранец обыкновенный (H. selago) распространен в тундровой, лесотундровой и северной лесной зонах и произрастает в южно-таежных еловых лесах и ольшаниках, а также в мшистых лесах и на альпийских лугах.
Род дифазиаструм (Diphasiastrum). Представитель рода дифазиаструм сплюснутый (D. complanatum) растет на сухих песчаных почвах в сосновых лесах.
Цикл развития на примере плауна булавовидного (рис. 11. 5).
Рис. 11. 5. Цикл развития плауна булавовидного: 1 – спорофит; 2 – спорофилл со спорангием; 3 – спора; 4 – гаметофит с антеридиями и архегониями; 5 – развивающийся на гаметофите из зародыша молодой спорофит.
Стелющиеся побеги плауна булавовидного достигают до 25 см в высоту и более 3 м в длину. Стебли покрыты спирально расположенными ланцетно-линейными мелкими листьями. В конце лета на боковых побегах образуется обычно два спороносных колоска. Каждый колосок состоит из оси и мелких тонких спорофиллов – видоизмененных листьев, в основании которых расположены спорангии почковидной формы.
В спорангиях после редукционного деления клеток спорогенной ткани образуются одинаковой величины, одетые толстой желтой оболочкой гаплоидные споры. Они прорастают после периода покоя через 3-8 лет в обоеполые заростки, представляющие собой половое поколение и живущие сапротрофно в почве, в виде клубенька. От нижней поверхности отходят ризоиды. Через них в заросток врастают гифы гриба, образуя микоризу. В симбиозе с грибом, который обеспечивает питание, живет заросток, лишенный хлорофилла и неспособный к фотосинтезу. Заростки многолетние, развиваются очень медленно, лишь через 6-15 лет на них образуются архегонии и антеридии. Оплодотворение совершается при наличии воды. После оплодотворения яйцеклетки двужгутиковым сперматозоидом образуется зигота, которая без периода покоя прорастает в зародыш, развивающийся во взрослое растение.
В официнальной медицине споры плаунов применялись в качестве детской присыпки и обсыпки для пилюль. Побеги баранца обыкновенного используют для лечения больных, страдающих хроническим алкоголизмом.
Класс Полушниковые (Isoetopsida)
Селагинелла (Selaginella) среди современных родов насчитывает самое большое (около 700) число видов.
Это нежное многолетнее травянистое растение, требующее высокой влажности. Селагинеллы в отличие от плаунов характеризуются разноспоровостью. В спороносных колосках образуется два вида спор – четыре мегаспоры в мегаспорангиях и многочисленные микроспоры в микроспорангиях. Из микроспоры образуется мужской гаметофит, состоящий из одной ризоидальной клетки и антеридия со сперматозоидами. Мегаспора развивается в женский гаметофит, не покидающий ее оболочки и состоящий из мелкоклеточной ткани, в которую погружены архегонии. После оплодотворения из яйцеклетки развивается зародыш, и затем новый спорофит.
Отдел Хвощевидные – Equisetophyta
Появились хвощи в верхнем девоне, достигли наибольшего разнообразия в карбоне, когда древесный ярус заболоченных тропических лесов в значительной степени состоял из древовидных хвощевидных, вымерших к началу мезозоя. Современные хвощевидные появились на Земле с мелового периода.
До настоящего времени сохранился лишь один род – хвощ (Equisetum), представленный 30-35 видами, распространенными на всех континентах.
У всех видов хвоща стебли имеют членистое строение с выраженным чередованием узлов и междоузлий. Листья редуцированы до чешуй и располагаются мутовками в узлах. Здесь же образуются и боковые ветви. Ассимилирующую функцию выполняют зеленые стебли, поверхность которых увеличивается ребристостью, стенки клеток эпидермы пропитаны кремнеземом. Подземная часть представлена сильно развитым корневищем, в узлах которого формируются придаточные корни. У хвоща полевого (Equisetum arvense) боковые ветви корневища служат местом отложения запасных веществ, а также органами вегетативного размножения (рис. 11. 6).
Рис. 11. 6. Хвощ полевой: а, б – вегетативный и спороносный побеги спорофита; в – спорангиофор со спорангиями; г, д – споры; е – мужской гаметофит с антеридиями; ж – сперматозоид; з – обоеполый гаметофит; и – архегонии.
Весной на обычных или специальных спороносных стеблях образуются колоски, состоящие из оси, которая несет особые структуры, имеющие вид шестигранных щитков (спорангиофоры). Последние несут 6-8 спорангиев. Внутри спорангиев образуются споры, одетые толстой оболочкой, снабженной гигроскопичными лентовидными выростами – элатерами. Благодаря элатерам споры сцепляются вместе в комки, хлопья. Групповое распространение спор способствует тому, что при их прорастании разнополые заростки оказываются рядом, и это облегчает оплодотворение.
Заростки имеют вид небольшой длинно-лопастной зеленой пластинки с ризоидами на нижней поверхности. Мужские заростки меньше женских и несут по краям лопастей антеридии с многожгутиковыми сперматозоидами. На женских заростках в средней части развиваются архегонии. Оплодотворение происходит при наличии воды. Из зиготы развивается зародыш нового растения – спорофита.
В настоящее время большой роли в образовании растительного покрова хвощи не имеют. В лесах, на избыточно увлажненной почве, широко распространен хвощ лесной (E. sylvaticum) с сильно ветвящимися, поникающими боковыми веточками. На лугах, паровых полях, в посевах встречается трудно искореняемый сорняк хвощ полевой (E. arvense). У этого хвоща рано весной появляются неветвящиеся побеги, несущие спороносные колоски. Позднее от корневища развиваются зеленые вегетативные побеги. В лесной зоне на песчаных почвах и в оврагах широко распространен хвощ зимующий (E. hyemale).
Вегетативные побеги хвоща полевого (E. arvense) в официнальной медицине применяют: в качестве мочегонного средства при отеках на почве сердечной недостаточности; при заболеваниях мочевого пузыря и мочевыводящих путей; как кровоостанавливающее средство при маточных кровотечениях; при некоторых формах туберкулеза.
Отдел Папоротниковидные – Polypodiophyta
Возникли папоротники в девоне, когда древовидные папоротники вместе с ныне ископаемыми плаунами и хвощами господствовали в растительном покрове земли. Большинство их вымерло, оставшиеся дали начало мезозойским формам, которые были представлены очень широко. Папоротники намного превосходят по числу современных видов все остальные отделы высших споровых (около 25000).
У большинства живущих сейчас (исключая тропические) папоротников отсутствует наземный прямостоячий стебель, но есть подземный в виде корневища. От корневища отходят придаточные корни и крупные листья (вайи), имеющие стеблевое происхождение и длительно нарастающие верхушкой. Молодые листья обычно свернуты «улиткой». Среди существующих в настоящее время папоротников имеются как равноспоровые, так и разноспоровые.
В лесах Австралии, Южной Америки, Азии произрастают древовидные представители с колонновидными, неветвящимися, до 20 метров высоты стволами. В средней полосе нашей страны папоротники – это многолетние корневищные травы. Многие папоротники, как и мхи, являются индикаторами почв и типов леса. В светлых лесах, на песчаных или сухих подзолистых почвах распространен орляк обыкновенный (Pteridium aquilinum); на влажных богатых почвах кочедыжники (Athyrium) и крупные лесные щитовники (Dryopteris)(рис. 11. 7).
Рис. 11. 7. Щитовник мужской: А – спорофит: а – общий вид; б – сорусы на нижней стороне вайи; в – разрез соруса (1 – индузий, 2 – планцента, 3 – спорангий); г – спорангий (4 – кольцо); Б – гаметофит: 5 – сперматозоиды; 6 – заросток с нижней стороны (т – таллом, р – ризоиды, арх – архегонии, ан – антеридии); 7 – выход сперматозоидов из антеридия; 8 – архегоний с яйцеклеткой.
Цикл развития равноспоровых папоротников
В середине лета на нижней стороне зеленых листьев (у некоторых на специальных спороносных листьях) в виде коричневых бородавочек появляются группы спорангиев (сорусы). Сорусы у многих папоротников прикрыты сверху своеобразным покрывалом – индузием. Спорангии образуются на особом выросте листа (плаценте) и имеют чечевицеобразную форму, длинные ножки и многоклеточные стенки. В спорангиях хорошо выражено механическое кольцо, которое имеет вид узкой несмыкающейся полосы, опоясывающей спорангий. Когда кольцо подсыхает, стенки спорангия разрываются, и споры высыпаются.
Споры, образовавшиеся в спорангиях, одноклеточны и имеют толстую оболочку. При созревании они разносятся током воздуха и в благоприятных условиях прорастают, образуя сердцевидную зеленую многоклеточную пластинку (заросток), прикрепляющуюся к почве ризоидами. Заросток представляет собой половое поколение папоротников (гаметофит). На нижней стороне заростка образуются антеридии (со сперматозоидами) и архегонии (с яйцеклетками). При наличии воды сперматозоиды проникают в архегонии и оплодотворяют яйцеклетки. Из зиготы развивается зародыш, имеющий все основные органы (корень, стебель, лист и особый орган – ножку, прикрепляющую его к заростку). Постепенно зародыш начинает существовать самостоятельно, а заросток отмирает.
У разноспоровых папоротников гаметофиты редуцированы до микроскопических размеров (особенно мужские).
Из корневищ папоротника мужского (Dryopteris filix-mas), получают густой экстракт, который является эффективным противоглистным средством (ленточные черви).