Характеристика папоротника. Его строение.

Апоротники относятся к отделу Высших растений. Для них характерно наличие корней и листьев, чередование поколений - бесполого (спорофита) и полового (гаметофита). Бесполое поколение преобладает. Спорофит папоротника - это травянистое или древовидное растение с крупными, многократно рассеченными листьями (молодые листья улиткообразно свернуты). Листья папоротника характеризуются дифференциацией верхней и нижней поверхности листовой пластинки. У всех видов, кроме водных, листья сначала свернуты спиралью, а по мере развития разворачиваются. Их окончательные размеры и форма весьма разнообразны. Обычно они перистосложные. От общего черешка, как, например, у нефролеписа, по обе стороны отходят мелкие листочки. Часто они разделяются на листочки второго и третьего порядков (это наблюдается, в частности, у мутантных форм того же папоротника). Лист служит у папоротников и для фотосинтеза, и для образования (на его нижней стороне) репродуктивных структур - спор. Они формируются в спорангиях, которые расположены либо открыто, либо защищены загнутым краем листа или особыми выростами его эпидермиса - покрывальцами (индузиями). У некоторых видов спорангии образуются только на специализированных листочках в средней части вайи (чистоуст Клейтона), у ее верхушки (например, у многорядника акростиховидного) или же на особых по форме целиком спороносных листьях, иногда утрачивающих способность к фотосинтезу.

Папоротники отличаются разнообразием форм, внутреннего строения и размеров. Листья их варьируют от многократноперисто-рассеченных до цельных, от гигантских - длиной 5-6 м (мараттиевые и циатейные) и даже до 30 м (вьющиеся листья у представителей семейства Схизеевых), до крошечных листьев длиной всего 3-4 мм, образованных 1 слоем клеток (представители семейства Гименофилловых). Длина стебля изменяется от нескольких сантиметров до 20-25 м (представители рода Циатея). Они бывают подземными (корневища) и надземными, прямостоячими и вьющимися, простыми и ветвистыми. Папоротники могут размножаться вегетативно - корневищами, а также с помощью выводковых почек, образующихся на листьях.

Папоротники произрастают на всех континентах во влажных тропиках и субтропиках, являясь основными растениями влажных ущелий и горных лесов. В умеренном поясе они растут чаще всего в тенистых лесах и на болотах. Есть виды (ксерофиты), которые растут на скалах или на склонах между камнями. Другие виды растут в воде, а также в составе мангровой растительности. В тропиках много эпифитных форм.

Древовидные папоротники главным образом произрастают в горах во влажных тропиках, а также в Чили, Новой Зеландии и Южной Африке. Некоторые новозеландские виды растут у ледника Франца-Иосифа на Южном острове и проникают даже на субантарктические Оклендские острова.

Папоротники используют как декоративные растения, некоторые употребляют в пищу (листья малазийского вида кочедыжника, молодые побеги одного из видов орляка, молодые листовые почки и сердцевину некоторых древовидных папоротников). Корневища видов щитовника, многоножки и др. применяют в медицине (корневища щитовника мужского - как средство против ленточных глистов). Есть ядовитые виды.

Представители этих групп растений жили более 350 млн лет назад. В то время на Земле господствовал теплый влажный климат. Это были крупные древовидные растения, формировавшие леса на всех континентах нашей планеты, в том числе и в Антарктиде. Отмирая, эти высокорослые растения падали в воду, пропитывались там минеральными солями и окаменевали. Со временем из них образовались мощные слои каменного угля, который добывается в наше время. Современные виды папоротников, хвощей и плаунов - представители очень древних групп растений. Их часто называют живыми ископаемыми. Все они нуждаются в охране. Эти растения различаются между собой по внешнему виду, но при этом имеют сходные черты во внутреннем строении, развитии и размножении. У них есть вегетативные органы: придаточные корни и побег (стебель и листья). Поэтому их относят к высшим растениям. Все представители этой группы растений образуют споры. Папоротники, хвощи и плауны - высшие споровые растения. В отличие от моховидных они имеют покровные, механические и проводящие ткани. Проводящие ткани представлены водопроводящей системой - древесиной и лубом. Проводящие ткани корня и побега образуют вместе единый центральный цилиндр - стелу (от греч. стеле - "столб", "колонна"). По ней осуществляется восходящий ток воды с минеральными солями (по древесине) и нисходящий ток органических веществ (по лубу). Развитие тканей (проводящей, механической и покровной) у этих древних растений объясняется их приспособленностью к существованию на суше. Этим же объясняются и крупные размеры их органов.