папороті; склад, середовище існування, використання Гора та квіти
папороті вони входять до ботанічної групи судинних рослин, відомих як Pterydophyta. У світі поширено близько 12 000 видів. На відміну від мохів, вони мають дерев’яні та ліберійські судини, корінь, стебло та листя, як і інші судинні рослини. Гілки розмножуються спорами і не мають ні насіння, ні квіток. Вони відрізняються від LICOF (Lycophytes, Lycopodiophyta, Lycopodes) - найдавніший поділ королівства Plantae, в еволюційному масштабі і включає найбільш примітивні існуючі судинні рослини, такі як Lycopodium, Phylloglosum, Huprzia тощо. - тим, що вони мають справжні листя, а також у насінних рослин (голонасінні та ангіоспеми) за способом розмноження, не маючи квітів та насіння.
Безумовно, найбільшою групою є група лептоспорангіальних папоротей, тобто папоротей, спорангії яких (мішечок/структура, в якій утворюються спори) розвиваються з однієї епідермальної клітини; вони відрізняються від еуспорангій тим, що мішок спор утворений із групи клітин. Спорангії зазвичай покриті лускою, званою індузієм (плівкою тканини), яка може покривати весь сорус (скупчення спорангій), але яка також може бути сильно зменшена. У багатьох лептоспорангіатових папоротей є кільце навколо спорангію, яке виділяє спори. Більшість існуючих сімейств папоротей є лептоспорангіатами (, Dryopteridaceae, Cyatheaceae, Polypodiaceae, Athyraceae, Onocleaceae, Lomariopsidaceae, Tectariaceae).
Як і всі інші судинні рослини, вони мають життєвий цикл (період між поколінням організмів та ідентичним шляхом статевого або безстатевого розмноження). Чергування поколінь характеризується спорофітовою диплоїдною фазою (період розвитку, коли кількість хромосом звичайних клітин подвоюється у порівнянні зі статевими клітинами) і гаплоїдним гаметофітом (стан, в якому статеві клітини знаходяться в ядрах, що становить половину кількості хромосом, характерних для соматичних клітин).
Типовий життєвий цикл папоротей виглядає так:
1. Диплоїдна фаза спорофіту, в якій папороть утворює гаплоїдні спори в результаті мейозу (процес клітинного поділу, за допомогою якого стовбурова клітина ділиться на чотири генетично однакові дочірні клітини, але з удвічі меншим числом хромосом).
2. Збільшення гаплоїдного гаметофіту шляхом мітозу (процес поділу клітини, при якому кожна клітина ділиться таким чином, що вона виробляє дві генетично однакові клітини). Гаметофіт, як правило, складається з фотосинтезуючої простати (рослини, що несе суперечки з судинною тканиною).
3. Гаметофіт виробляє гамети (статеві клітини), часто як чоловічі, так і жіночі, на одній і тій же передміхуровій залозі через мітоз.
4. Джгутиковий рухливий сперматозоїд запліднює яйцеклітину, яка залишається прикріпленою до передміхурової залози.
5 Запліднене яйце - це диплоїдна зигота (найраніша стадія розвитку зародка), яка росте шляхом мітозу в диплоїдному спорофіті (типова рослина папороті).
Склад папоротей
Стебло - це найчастіше кореневище (горизонтальний стебло), що повзає по землі, а іноді і столон, що повзе по землі (Поліподіацеї) або прямостоячий напівдерев'яний надземний стебло (Cyatheaceae), яке у деяких видів сягає до 20 м.
Листя представляють фотосинтетичну зелену частину рослини, вони широко вирізані. Нові листя зазвичай ростуть у щільній спіралі, яка називається милицею. Тоді лист стискається, починаючи знизу, тоді відбувається фотосинтез.
Листя буває трьох видів:
- трофофіли - листя, які не виробляють спор, а лише цукри шляхом фотосинтезу, як зелене листя з насінних рослин;
- спорофіли - листя, що утворюють спори, подібні до луски соснових шишок або до тичинок та маточок голонасінних та покритонасінних; спорофіли папороті, на відміну від насіннєвих рослин, не надто спеціалізовані і, як трофофіли, виробляють цукри;
- брофофіли - листя, що утворюють аномальну кількість спор, вони більші за інші листя, але нагадують трофофіли.
Коріння - це не фотосинтезуючі, підземні споруди, які забирають воду та поживні речовини з ґрунту. Вони завжди волокнисті і за структурою нагадують коріння насінних рослин.
Види папороті ростуть у найрізноманітніших місцях існування (природне середовище, в якому вони живуть), на висотах гір, на скелястих гранях пустель, на водотоках, на відкритих полях.
Fergiles сприймаються як спеціалісти з маргінальних середовищ існування, яким вдається рости там, де різні фактори навколишнього середовища обмежують шанси вирощування квіткових рослин. Папороті надають перевагу чотирьом типам середовищ існування: вологим і темним лісам, тріщинам на скелястих поверхнях - особливо для уникнення сильного сонячного світла -, кислим заболоченим місцем - включаючи водойми та болота - та тропічним лісам - де багато видів епіфітні ( рослини, які використовують інші рослини як опору, не паразитуючи): від 25-30%. Деякі папороті залежать від мікоризної асоціації (симбіотичної асоціації міцелієм гриба з корінням рослини) з грибами. Є папороті, які ростуть у периметрах зі специфічним pH, наприклад, папороть, що сходить (Lycopodium) зі сходу Північної Америки, яка віддає перевагу вологим, сильно кислим ґрунтам, тоді як папучий папороть зустрічається лише на вапняних ґрунтах.
Папороті не мають великого економічного значення, але деякі з них збирають для їжі або для використання в якості декоративних рослин для відновлення пошкоджених ґрунтів; здатність деяких видаляти деякі забруднюючі речовини з повітря - тема дослідження.
Спори багаті жиром, білком і калоріями, тому вони є їжею для деяких хребетних.
Хоча вони не настільки економічно важливі, як насіннєві рослини, вони представляють значну цінність для деяких людських суспільств, оскільки їх використовують як їжу (Pteridium aquilinum, Matteuccia struthiopteris, Osmunda cinnamonea). Інші приклади:
- Diplazium esculentum використовується деякими тропічними народами;
- бульби королівського папороті (Ptisana salicina) - традиційна їжа в Новій Зеландії та південній частині Тихого океану;
- Папороті папороті використовували як їжу навіть 30 000 років тому. Бербери Канарських островів зробили їх тупими (такий собі торт);
- Кореневища папороті солодки (Polypodium glycyrrhiza) жували - як жувальну гумку - корінні жителі північно-західного Тихого океану за їх аромат.
Багато папоротей токсичні (Lycopodium japonicum, Onoclea sensibilis). Гігантський водяний папороть (Salvinia molesta) - одна з найбільш токсичних у водному світі рослин.
Вважається, що Pteridium aquilinum, який зазвичай вживають в Японії, є причиною високого рівня раку шлунка серед його громадян.
Папороті азоли - дуже маленькі, плаваючі рослини і мало схожі на «звичайні» папороті. Вони називаються комариними папоротями, і їх використовують як добриво для посівів рису в Південно-Східній Азії, оскільки вони мають здатність фіксувати азот у повітрі до сполук, які можуть використовуватися іншими рослинами.
Встановлено, що багато папоротей є корисними для перенесення важких металів та миш’яку з ґрунту.
Незліченна кількість папоротей використовується в садівництві для озеленення на вулиці, а також як кімнатні декоративні рослини або для акваріумів.
Деревні папороті використовуються як будівельний матеріал у деяких тропічних районах.
Срібний папороть (Cyathea dealbata) займає почесне місце в культурі Нової Зеландії. Її листя є емблемою багатьох організацій та важливих спортивних команд («Срібні папороті» - теніс, «Чорні папороті» - жіноча команда з регбі тощо). Вони з’являються на формі новозеландської армії. У Новій Зеландії татуювання на папороті-сріблі роблять як символ громадянства Нової Зеландії. Після ківі папороть стала найпоширенішим і найвідомішим символом цієї країни.