Владислав Сивоглазов - Споровые растения

• Название: Споровые растения
• Автор: Владислав Сивоглазов
• Издательство: Дрофа
• Жанр: Ботаника
• Год: 2005
• ISBN: 5-7107-8627-6

Пособие подготовлено в комплект к учебнику В. Б. Захарова, Н. И. Сонина «Биология. 7 класс. Многообразие живых организмов». Оно содержит более развернутое, чем в учебнике, изложение темы «Споровые растения. Отдел Моховидные. Отдел Плауновидные. Отдел Хвощевидные. Отдел Папоротниковидные», дополнительную информацию о многообразии представителей этих групп. Текст сопровождают иллюстрации.

Адресовано учащимся общеобразовательных учреждений. Будет полезно учителям биологии.

---

Род Платицериум, или «Олений рог»

(Platycerium)

Общий облик папоротников этого рода своеобразен и имеет большое сходство с крупными оленьими рогами. Эти эпифитные растения, поселяющиеся на стволах тропических деревьев, Имеют два вида листьев — спороносные и стерильные (на которых никогда не развиваются споры).

Произрастают платицериумы в тропических лесах Старого Света, поселяясь на средних частях крупных ветвей дерева или на коре стволов тех деревьев, которые растут поодиночке, хорошо освещенные со всех сторон солнцем.

Популярное название платицериумов — «оленьи рога» возникло на основе некоторого сходства крупных красивых прямостоячих или свешивающихся спороносных листьев, выполняющих фотосинтетическую функцию. Спороносные листья возвышаются и рельефно выделяются над своеобразной нишей, которую образуют округлые цельные или изрезанные наверху стерильные листья.

Отогнутые верхние части стерильных листьев, нижние части которых тесно срослись с вросшим в кору ветвей или стволов корневищем всего папоротника, образуют нишу.

В таком своеобразном вместилище — корзиновидной нише постепенно накапливается перегной, образующийся из остатков соседних растений и отмирающих старых стерильных листьев самого «оленьего рога». По мере роста и развития вегетативной массы платицериума на месте прикрепления папоротника формируется мощный питательный слой, способствующий еще большему развитию «оленьих рогов».

Необычный папоротник может достигать огромных размеров. Например, обнаруженный экземпляр платицериума большого имел в поперечнике почти 2 м. Такие мощные «оленьи рога», оказывая давление на все дерево, могут выворотить его из почвы с корнем.

Эти красивые и оригинальные растения широко культивируются в оранжереях. Для их разведения используют отрезки стволов или крупные куски древесины, к которым прикрепляют молодые платицериумы, корневища которых оборачивают влажным мхом. В холодное время года их следует редко и мало поливать. Уже выведено несколько десятков новых интересных и оригинальных садовых форм «оленьих рогов».

Водные папоротники (Hydropteridales)

Род Сальвиния (Salvinia)

Вы, вероятно, уже знаете, что многим растениям присваивали имена известных ученых-биологов. Десять видов мелких водных папоротников, обитающих в водоемах тропических, субтропических и частично в умеренных областях Земли, получили общее родовое название сальвиния в честь итальянского ученого А. Сальвини, который жил в XVII в.

Почти все виды (девять из десяти) — это многолетние водные папоротники. При благоприятных условиях сальвинии очень быстро размножаются вегетативно в тропических водоемах. Это происходит так: в узлах между листьями образуются почки, из них развиваются ветви новых корневищ, которые, легко отламываясь, вырастают в молодые сальвинии. Молодые сальвинии дают начало следующим поколениям и т. д.

Интенсивное размножение сальвиний приводит к тому, что вся водная поверхность может затягиваться ковром из листьев и побегов. Через такие участки слабо проникает свет, уменьшается поступление кислорода. От этого у многих организмов, обитающих под покровом сальвиний, нарушается нормальная жизнедеятельность и вся экологическая обстановка резко ухудшается. И в то же время в зарослях сальвиний находят хорошее убежище и защиту от врагов мальки рыб.

В некоторых африканских водоемах толщина покрытия сальвиниями водной поверхности составляет более 25 см. В таких водоемах нарушается судоходство и рыболовство, не могут нормально работать гидроэлектростанции. В Конго скопления сальвиний, похожие на острова, образуют запруды в речных протоках. Так что бесконтрольно разрастающаяся сальвиния оказывает отрицательное влияние на хозяйственную деятельность в тропических областях.

Из всех сальвиний только один вид — сальвиния плавающая, заселяющая пресные водоемы юга европейской части России, Кавказа, а также Сибири и Дальнего Востока, — является однолетним растением. Это небольшие (не более 15 см) плавающие травянистые растения, на горизонтальных корневищах которых располагаются трехчленные мутовки листьев.

Сальвиния плавающая

Каждая мутовка имеет три листа. Два удлиненно-овальных листа располагаются над водой. Интересной особенностью этих листьев является их несмачиваемая поверхность, что обеспечивает нормальное протекание фотосинтеза и дыхания растения.

Несмачиваемость возникает оттого, что листья сверху покрыты мелкими волосками и выростами — сосочками, между которыми не могут удерживаться капли влаги. Если плавающие листья сальвинии погрузить в воду, пузырьки воздуха задерживаются между мелкими волосками и листья блестят как серебряные.

Третий лист, погруженный в воду, совсем не похож на лист. Рассеченный на тоненькие, нитевидные дольки, этот лист выполняет функцию отсутствующих у сальвинии корней. Такие «корни» поглощают воду с минеральными веществами, создают устойчивое положение плавающему растению на воде — стабилизируют его.

На третьем, подводном листе развиваются органы спороношения. Среди тоненьких нитевидных выростов, погруженных в воду, хорошо различимы гроздья шаровидных замкнутых сорусов, в которых заключены спорангии со спорами.

Осенью созревшие сорусы зимуют на дне водоемов. После нескольких этапов формирования из заростков спор и процесса оплодотворения возникает новое, молодое растение сальвинии, которое будет расти и развиваться все лето до осени.

Сальвинию специально разводят в аквариумах и водоемах.

Род Азолла (Azolla)

По сравнению с другими большими родами папоротников род Азолла немногочислен, содержит всего шесть видов. Пять видов растений широко распространены в стоячих или слабопроточных водоемах в тропических и умеренных областях всего земного шара. Азоллы успешно прижились в водоемах Северной Америки, Западной и Центральной Европы.

Только один вид — азоллу нильскую можно встретить в определенном географическом районе — на реке Нил.

У всех видов азолл много общих черт строения. Очень мелкие, буквально крошечные (длиной 0,5–1 мм) листочки черепитчато покрывают ветвящееся корневище, длина которого может достигать 25 см.

Снизу от корневища отрастает пучок тонких придаточных корней, погруженных в воду.

Азолла мелколистная

Приспособленность азоллы к выживанию в водной среде удивительна и проявляется во многих чертах строения, например в строении листьев. Каждый нежный листочек состоит из двух лопастей, или сегментов. Верхний, зеленый сегмент выступает над водой, имеет устьица на обеих сторонах листа. Нижняя часть листа погружена в воду, ученые считают, что эта часть поглощает воду. В верхней, зеленой части листа протекают процессы фотосинтеза, образуются органические вещества.

Для этого рода водных папоротников характерен симбиоз с водорослью — анабеной азоллы (Anabaena azollae); находят следы водоросли всегда на кончиках молодых листьев.

Акинеты анабены постоянно находят в мегаспорангиях, и их прорастание идет параллельно образованию спор азоллы.

Оба партнера симбиоза получают выгоду от союза друг с другом. Водоросль обретает физическую и химическую защиту, постоянное минеральное питание. А папоротник азолла, содержащий водоросль, в состоянии фиксировать атмосферный азот — анабена является агентом фиксации.

Поэтому азоллу специально разводят на рисовых полях в Японии и Индокитае как «живое удобрение» для обогащения посевов азотом. По способности накапливать азот азолла не уступает бобовым, которые с такой же целью возделывают на полях умеренной зоны Индокитая.

На одном гектаре рисового поля в тканях азоллы могут развиваться и накапливаться водоросли массой до 10 т. Такая масса накапливает около 25 кг азота.

Обильно размножившаяся азолла может подавлять рост других сорняков на рисовых плантациях.

Вегетативное размножение азоллы происходит так же, как и у сальвинии. Довольно быстро, с помощью отламывания боковых ветвей от главного стебля, возникают новые молодые растения. Разрастаясь в благоприятных условиях, азолла может плотной массой покрывать всю поверхность водоемов, иногда препятствуя движению судов.

В большом почете азолла у любителей аквариумных растений, которые чаще всего разводят азоллу каролинскую.

Род Марсилея (Marsilea)

Почти все виды (около 60) рода Марсилея — обитатели водоемов тропического, субтропического и умеренного климатических поясов.