Отдел папоротниковидных

Листья с достоинством цветка

Папоротники насчитывают 10000 видов. Ареал: почти повсеместно, наибольшее разнообразие в тропических лесах

В самую короткую летнюю ночь, с 21 на 22 июня, накануне праздника Ивана Купалы, искатели приключений уходили в лес на поиски цветка папоротника. Согласно поверью, только в эту ночь, раз в году цветёт папоротник, а тот, кто найдёт цветок, отыщет клад. На самом деле гораздо проще отыскать клад, чем найти цветок папоротника, потому что это растение вообще не цветёт.

Красота папоротников в их листьях (по-научному они называются вайи). Вайи папоротника бывают самых разных форм: одни напоминают пышные перья, другие — оборки нарядного платья, а есть и такие, что выглядят как оленьи рога. В середине прошлого века даже проводили конкурс красоты среди папоротников. Победителем стал щитовник окаймлённый.

Кроме того, вайи некоторых видов источают приятный и очень стойкий аромат. Папоротник нефродиум горный пахнет лимоном; нефродиум раскрытый — спелым яблоком; щитовник душистый — розами. Если переложить листьями душистых папоротников постельное бельё в шкафу, то аромат не выветрится даже после стирки.

Тайна брака – размножение папоротников

Ещё лет сто назад ботаники называли папоротники «тайнобрачными» растениями, потому что не могли постичь секрет их размножения. Ведь ни цветов, ни колосков, ни шишек у папоротников нет. А разгадка пришла тогда, когда на нижней стороне листа папоротника обнаружили его споры. Споры находятся в крошечных мешочках — спорангиях, а спорангии собраны в «кучки» — сорусы, иногда покрытые особым листочком-покрывалом. Микроскопические споры папоротников легко преодолевают по воздуху огромные расстояния. Некоторые учёные полагают, что споры способны даже перелетать океан. Часто приводят в пример папоротник костенец широкожилковый, который встречается и в Северной Америке, и через океан — в Африке.

Попав в благоприятные условия, спора прорастает в некое подобие первонити мхов. На конце этой нити начинает формироваться заросток. Он тёмно-зелёного цвета и по форме напоминает сердечко. На нижней стороне «сердечка» появляются ризоиды, прикрепляющие его к почве и сосущие из неё питательные вещества. Заросток — это гаметофит папоротника. На нём расположены мужские и женские половые органы. После оплодотворения женская гамета даёт начало новому растению — спорофиту. Первым появляется светло-зелёный листок, ещё не похожий на вайи папоротника. Вскоре начинают формироваться более сложные листья. Сам заросток живёт не более двух месяцев, но прежде, чем на свет появится взрослый спороносящий папоротник, пройдёт около 3-5 лет.

Каждая новая вайя появляется на свет скрученная, как улитка. «Взрослая», она разворачивается и приобретает привычный вид листа. Вайи папоротника могут совмещать сразу две функции: фотосинтезировать и спороносить. Но у некоторых видов, например, у папоротника страусово перо, на зелёных фото-синтезирующих вайях спор не бывает. Спороносные вайи появляются в середине лета. Они жёлто-коричневого цвета и похожи на страусиные перья (отсюда и название). Эти вайи не фотосинтезируют, а в конце лета на них образуются споры.

«Наши» папоротники

В нашей стране растёт много видов папоротников. К редким относится чистоуст царский, растущий в заболоченных лесах Кавказа. У него, как и у страусова пера, спороносные вайи отличаются от фотосинтезирующих, окрашены в красно-коричневый цвет и выглядят как метёлки.

Широко распространён в России щитовник болотный, облюбовавший болотистые места. Его листья похожи на пальмовые и растут поодиночке. А у нередкого в наших лесах орляка обыкновенного листья, схожие по форме с щитовником, растут кучно, создавая пышную розетку. У марсилии, обитающей на дне водоёмов, листья формой напоминают детскую вертушку или зелёный цветок с 4 округлыми лепестками на тонкой ножке.

Очень красивые и необычные по форме вайи папоротника адиантум венерин волос: от основного черешка (рахиса) отходят боковые веточки с веерообразными листочками, окантованными тёмными спорами. Длинные листья скребницы аптечной, растущей на скалах Крыма, Кавказа и Средней Азии, напоминают тесьму. В лесах Кавказа растёт красивый крупнолистный папоротник листовик обыкновенный. Его вайи цельные, удлинённые, ремневидные. Споры на них располагаются длинными узкими полосками, расходящимися от центра листа. Цельные вайи и у многоножки уссурийской — узкие, они растут из земли поодиночке. Её родственница многоножка южная с длинными листьями-пёрышками предпочитает расти повыше — на стволах деревьев.

Очень интересны папоротники ужовник обыкновенный и гроздовик полулунный. Крупный фотосинтезирующий лист ужовника овальной формы, от его основания отходит спороносный колосок на тонкой ножке. Учёные пришли к выводу, что этот колосок — видоизменённый лист. Такая форма спороносных листьев была характерна для древовидных папоротников каменноугольного периода. Также устроен и гроздовик. только у него фотосинтезирующие вайи более сложной формы с резными краями, а спороносный колосок ветвится наподобие метёлки.

Папоротники в прошлом и настоящем

300 млн. лет назад климат на Земле был совсем другим: влажным и тёплым. Леса тогда представляли собой бесконечные болота и топи, перемежающиеся озёрами и морскими заливами. От постоянных испарений в воздухе висел плотный туман, застилавший солнце. Везде была удушливая, жаркая полутень. Это был рай для папоротников, которым необходима влага и противопоказан яркий солнечный свет. Папоротники вытягивались на высоту до 40 м, их мощные стволы не уступали стволам столетних дубов, а над ними огромными зонтами раскрывались кроны перистых листьев. Старые деревья подгнивали и падали в болотистую почву, где заносились слоем ила. Кислорода в воде болот было недостаточно, и стволы не перегнивали, а спрессовывались на протяжении миллионов лет. Так, древовидные папоротники, хвощи, плауны и древние голосеменные (о них мы расскажем позже) со временем превратились в ценнейшее топливо — каменный уголь. А период в истории Земли, когда на ней царили эти гиганты, так и назвали — каменноугольный период.

Шло время, и климат на планете изменился. Безраздельному господству древовидных гигантов настал конец. Но папоротники сумели приспособиться к новым условиям лучше, чем хвощи и плауны. Сравнительно небольшие папоротники, растущие в наших широтах, — не единственная форма жизни этих растений. В жарких и влажных тропиках и в настоящее время растут древовидные папоротники, достигающие 10 м в высоту и до 0,5 м в диаметре ствола. Растут они так густо, что в их зарослях приходится буквально прорубать себе дорогу. В этом подобии каменноугольного леса жарко и влажно, как в бане. С листвы, с ветвей и стволов капает вода, а туман так густ, что хоть режь его ножом. Всю эту влагу древовидные папоротники улавливают массой придаточных воздушных корней, словно нитяным чехлом одевших их стволы от самой земли до пышной кроны. На каждом стволе масса поселенцев-эпифитов, большинство из которых тоже папоротники.

Висячие сады и плавающие лужайки

Гнёзда на деревьях вьют не только птицы, но и папоротники-эпифиты, поселяющиеся на стволах деревьев костенец гнездовой (асплениум-гнездо) достигает 2 м в диаметре. Поселившись высоко над землёй, костенец крепко привязывается к дереву нитями придаточных корней, дождём свисающих с ветвей. Длинные ползущие корневища, извиваясь по стволу, дают жизнь новым розеткам листьев, и ствол покрывается гнёздами костенца. Широкие листья задерживают дождевую воду, образуя в гнезде лужицы. Опадающая листва дерева-хозяина, птичий помёт, остатки трапез всякого зверья, падая с высоты, скапливаются между вайями папоротника и перегнивают, превращаясь в плодородную почву. В этой почве прорастают споры других видов папоротников и семена цветковых растений, например орхидей. Так на стволе пышным цветом расцветает целый висячий ботанический сад.

Так же растёт папоротник платицериум лосерогий «оленьи рога». Его вайи торчат вверх, и их разветвления действительно напоминают рога оленей. У этого папоротника есть ещё другие вайи — округлые коричневато-красного цвета. Они прижимаются к стволу дерева-хозяина и, шарообразно укутывая корни папоротника, задерживают для них влагу и собирают всякий лесной мусор, создавая питательную почву для растения. Со временем этот шар разрастается и тяжелеет, его вес достигает порой 100 кг. Тогда, не выдерживая этой тяжести, дерево-хозяин падает, и благоденствию нахального поселенца приходит конец.

Папоротники освоили и водную среду. Помимо марсилии, о которой шла речь ранее, в воде живёт цератоптерис василистниковидный, вайи которого слегка напоминают петрушку. Есть и любители поплавать на поверхности воды, например разные виды папоротника сальвинии, старого знакомца аквариумистов. Плавающие листья сальвинии растут так густо, что вся поверхность воды покрывается их листвой. Получается плавающая лужайка. Одни её вайи, напоминающие по форме листья акации, держатся на поверхности воды. Другие, подобные длинным гибким перышкам, полностью погружены в воду. Споры марсилии и сальвиний образуются не на листьях, а собраны в маленькие шарики, напоминающие семена. Грозди этих шариков — спорокарпий — погружены в воду. Высыпаясь, споры начинают своё развитие в воде.