В сырых, тенистых, защищенных от ветра местах часто встречается папоротник щитовник. Познакомимся со строением этого растения.
Тело папоротника состоит из листовых пластинок, черешка, видоизменённого побега и корней.
У папоротников ещё нет настоящих листьев. То, что у папоротника напоминает лист, — вовсе не лист, а по своей природе — целая система ветвей, да ещё расположенных в одной плоскости. Эта система ветвей называется плосковетка или вайя. В листьях папоротника на свету образуются органические вещества, как и у всех зеленых растений.
С наступлением зимы листья отмирают. Но в почве остаются зимовать его подземные органы ─ корневище и отходящие от него корни. В толстом корневище содержится запас органических веществ, отложенных за лето.
На верхушке корневища имеется почка, из которой вырастает новый укороченный стебель с листьями. Молодые листочки закручены и напоминают улитку. Их так и называют ― листья-улитки. По мере роста они раскручиваются.
Папоротник внешне похож на цветковое растение, но он никогда не цветет. Не образует плодов и семян.
Поэтому славянские поверья, что в ночь накануне Ивана Купалы цветет папоротник, лишь выдумка.
В реальности папоротник никогда не цветёт — он размножается спорами.
В июле на нижней стороне листьев папоротника образуются маленькие бурые бугорки. Это группы спорангиев, в которых созревают споры.
На срезе листа при увеличении можно увидеть, что бугорок имеет форму перевернутого зонтика, под которым находятся маленькие мешочки.
В каждом из них образуются споры. Когда споры созревают, мешочек лопается и споры разбрасываются. Очень мелкие и легкие, они разносятся ветром. Если спора попадает на влажную почву, она прорастает. Вырастает маленькая зеленая пластинка ― это заросток папоротника.
Весной из заростка вырастает новый папоротник. Его первый лист непохож на последующие листья.
Таким образом, папоротник размножается спорами, подобно водорослям, грибам и мхам. Он относится к споровым растениям.
Кроме того, папоротники размножаются и вайями, корневищами, почками. Также для папоротников характерно и половое размножение как часть их жизненного цикла.
В сравнении с мхом, строение папоротника наиболее сложно. У него имеются не только стебель и листья, как у мха, но и корни. Вспомним, что у мхов настоящих корней нет, их заменяют ризоиды.
Внешний облик папоротников настолько характерен, что люди обычно называют их всех одинаково — «папоротники», не подозревая, что это самая большая группа споровых растений: существует более 10 000 видов папоротников.
Папоротники разнообразны, они растут в различных условиях. По берегам зарастающих рек и болот можно увидеть папоротник щитовник болотный ─ это многолетнее растение, с отдельными дважды перистыми листьями до 70 см высотой.
В сухих светлых лесах часто встречается папоротник ─ орляк. Это растение имеет значительные размеры. Своеобразный запах листьев отпугивает насекомых.
Благодаря наличию белка и крахмала молодое растение после обработки употребляют в пищу.
Вблизи воды в сухих лесах произрастает папоротник страусово перо. Это многолетнее растение, достигающее в высоту 100─135 см.
Этот вид папоротника получил своё название за сходство спороносных листьев с перьями страуса.
На поверхности озёр и рек иногда можно встретить мелкий плавающий папоротник ─ сальвинию плавающую. Это однолетнее растение с тонким стеблем длиной до 15 см, на каждом узле которого находятся пучки из трёх листьев.
Растут папоротники и на скалах. Например, папоротник листовник сколопендровый. Многолетний папоротник высотой 30─80 см. Обитатель гор Кавказа и Крыма.
Там же растет и пузырник ломкий. Это низкорослое растение с тонкими листьями. Очень ядовит.
Среди папоротников есть высокие древовидные растения. У этих растений хорошо развиты проводящие и механические ткани, что позволяет им достигать больших размеров.
Разнообразие форм листьев, устойчивость к переувлажнению, громадное количество производимых спор способствовали широкому распространению папоротников по земному шару.
Хвощи и плауны
На увлажненных полях нередко можно встретить растение, похожее на меленькую елочку. Это родственное папоротнику многолетнее растение ─ хвощ.
Название «хвощ» данное растение получило за внешнее сходство с хвостами животных, в частности лошадей.
У хвоща тоже есть корневище, но оно длинное, ветвящееся. От корневища отходят многочисленные корни и надземные побеги, которые появляются у хвоща весной.
Листья хвоща мелкие и недоразвитые, представлены в виде чешуй и располагаются мутовками в узлах. Здесь же образуются и боковые ветви.
У них нет хлорофилла, живут они за счет запасов органических веществ, отложенных летом в корневище.
Хвощи размножаются в основном корневищами, образуя множество дочерних растений-близнецов.
Также для хвощей характерно размножение спорами, которые заключены в колосках на верхушках весенних побегов. Созревая, колосок растягивается, образуются щели, через которые высыпаются созревшие споры.
Споры имеют четыре лентовидных придатка, которые помогают зацепится будущему хвощу за различные неровности земной поверхности. При прорастании споры образуют заросток, похожий на заросток папоротников.
После спороношения весенние побеги отмирают. На смену им от того же корневища отрастают зеленые летние побеги.
Если на поле много хвощей, значит, почва с повышенной кислотностью и нуждается в известковании.
Хвощ в сельском хозяйстве относятся к сорным растениям. Для борьбы с ним поля обрабатывают веществами, убивающими корневище и побеги. Весной производят глубокую вспашку.
Весенние побеги хвоща полевого можно употреблять в пищу в сыром и пареном виде.
Питаются хвощами и некоторые дикие животные — олени и кабаны. В то же время для лошадей хвощи являются ядовитыми растениями.
В медицине используются препараты хвоща полевого, которые обладают разносторонним действием. Их применяют как противовоспалительное, кровоостанавливающее, ранозаживляющее средство, а также при сердечной недостаточности.
В сосновых лесах часто встречается другое родственное папоротнику растение ― плаун. У плауна длинный ветвистый ползучий стебель, с густо покрытый мелкими вечнозелеными игловидными листьями.
От стебля отходит корневище с корнями. От него же вверх поднимаются побеги. В июне или июле на некоторых побегах появляются колоски, в них образуются споры.
Споры плауна раньше широко использовали в аптечном деле при изготовлении детской присыпки.
В народной медицине споры плаунов применяют как заживляющее средство для засыпки ран, ожогов, обморожений. Стебли используют при заболеваниях печени, дыхательных органов, болях в желудке.
Во многих районах плаун стал редким, нуждающимся в охране растением.
Что же общего у всех этих растений? Все они имеют корни, стебли и листья. Все они размножаются спорами.
Современные папоротники, хвощи и плауны ― это потомки очень крупных древовидных растений.
Около трехсот миллионов лет назад в каменноугольном периоде палеозойской эры, наша Земля была совсем не такой, как сейчас. Тогда почти на всей Земле был тёплый и очень влажный климат. Такой климат был благоприятен для папоротникообразных растений. Они-то и составляли тогда основную часть растительности Земли.
Из древних древовидных форм миллионы лет назад образовались залежи каменного угля, который служит не только топливом, но и ценным химическим сырьём.