Реферат по ботанике: Папоротниковидные.
|
|  Yüklə 391 Kb.
|
|
Министерство сельского хозяйства Российской Федерации «Томский сельскохозяйственный институт» - филиал Федерального Государственного Общеобразовательного Учреждения Высшего Профессионального Образования «Новосибирский Государственный Аграрный Университет» Реферат по ботанике: Папоротниковидные. Выполнила ст-ка: Томск 2009 г. Содержание.
Папоротниковидные. Па́поротники, или папоротникови́дные расте́ния (лат. Polypodióphyta) — отдел сосудистых растений, в который входят как современные папоротники, так и одни из древнейших высших растений, появившихся около 400 млн лет назад в девонском периоде палеозойской эры. Гигантские растения из группы древовидных папоротников во многом определяли облик планеты в конце палеозойской — начале мезозойской эры. Современные папоротники — одни из немногих древнейших растений, сохранивших значительное разнообразие, сопоставимое с тем, что было в прошлом. Папоротники сильно различаются по размерам, жизненным формам, жизненным циклам, особенностям строения и другим особенностям. Существует около 300 родов и более 10 000 видов папоротников. Папоротники встречаются в лесах — в нижнем и верхнем ярусах, на ветвях и стволах крупных деревьев — как эпифиты, в расселинах скал, на болотах, в реках и озёрах, на стенах городских домов, на сельскохозяйственных землях как сорняк]]и, по обочинам дорог. Папоротники — вездесущи, хотя и не всегда привлекают внимание. Но самое их большое разнообразие — там, где тепло и сыро: тропики и субтропики. У папоротников ещё нет настоящих листьев. Но они сделали в их направлении первые шаги. То, что у папоротника напоминает лист — вовсе не лист, а по своей природе — целая система ветвей, да ещё расположенных в одной плоскости. Так это и назвается — плосковетка, или вайя, или, ещё одно название, — предпобег. Несмотря на отсутствие листа, у папоротников есть листовая пластинка. Этот парадокс объясняется просто: их плосковетки, предпобеги претерпели уплощение, в результате которого появилась пластинка будущего листа — почти не отличимая от такой же пластинки настоящего листа. Но папоротники эволюционно не успели ещё разделить свои вайи на стебель и лист. Глядя на вайю, трудно понять, где заканчивается «стебель», на каком уровне ветвления, и где начинается «лист». Но листовая пластинка — уже есть. Не появились лишь те контуры, в пределах которых листовые пластинки объединились так, что их можно было бы назвать листом. Первыми растениями, сделавшими этот шаг, являются голосеменные. Размножение. Папоротники размножаются спорами и вегетативно (вайями, корневищами, почками, афлебиями и так далее). Кроме этого, для папоротников характерно и половое размножение как часть их жизненного цикла. Морфология. Среди папоротников встречаются как травянистые, так и древесные формы жизни. Тело папоротника состоит из листовых пластинок, черешка, видоизменённого побега и корней (вегетативного и придаточного).
КлассификацияДля классификации папоротников в разное время были предложены многочисленные схемы, и они зачастую плохо согласовывались друг с другом. Современные исследования поддерживают более ранние идеи, основанные на морфологических данных. В то же время, в 2006 году Аланом Смитом (англ. Alan R. Smith), ботаником-исследователем Калифорнийского университета в Беркли, и другими[4] была предложена новая классификация, основанная, в дополнение к морфологическим данным, на недавних молекулярных систематических исследованиях. Эта схема делит папоротники на четыре класса:
Последняя группа включает большинство растений, известных нам как папоротники Вид Орляк обыкновенный. Орля́к обыкнове́нный (лат. Pterídium aquilínum) — вид многолетних травянистых папоротниковидных растений рода Орляк из семейства Деннштедтиевые (Dennstaedtiaceae), по загнутому краю листочка и по продольному крытому ряду спорангиев легко отличимый от других папоротников нашей флоры. Один из самых распространённых и крупных в России папоротников. Своё название этот папоротник получил оттого, что сосудистые пучки в корневище расположены таким образом, что на поперечном разрезе представляют некоторое подобие государственного орла (отсюда название нем. Adlerwurz или Adlerfarn у немцев или аналогичное фр. fougère imperiale у французов и польск. Orlica pospolita у поляков); иногда же сосудистые пучки на поперечном разрезе представляют как бы инициалы имени Иисуса Христа (IC), почему Орляк называют также Иисусовой травой
Распространение и экологияОрляк широко распространён, встречается повсеместно по земному шару, кроме арктических районов, степей и пустынь. В России растёт он в европейской части, Сибири и на Дальнем Востоке, в северных областях Урала. Местообитания — светлые леса, как хвойные (обычен на песчаной почве в сосновых лесах), так и лиственные (особенно березняки), лесные опушки, открытые возвышенные места, заросли кустарников. Предпочитает лёгкие и бедные почвы, сосновых, иногда встречается на известняках. Иногда образует сплошные заросли на значительной площади, нередко доминирует в травяном покрове. В естественных местообитаниях орляк редко становится агрессивно расселяющимся растением. Но деятельность человека способствует превращению его в один из самых распространенных папоротников. Глубоко залегающие корневища и способность к бурному вегетативному размножению позволяют орляку осваивать вырубки и гари, заброшенные поля, плантации и пастбища. В некоторых странах на сенокосах и считается трудноискоренимым сорняком, требующим специальных мер борьбы. Ботаническое описание
Орляк обыкновенный. Ботаническая иллюстрация из книги К. А. М. Линдмана (швед. Carl Axel Magnus Lindman) Bilder ur Nordens Flora, 1917—1926 Может достигать в высоту 150 см, но в основном размеры колеблются от 30 до 100 см.
Ботаническая классификацияИзвестны 3 разновидности:
Значение и применение. В Китае, Корее, Японии и России молодые ещё не развернувшиеся листья и побеги орляка — так называемые улитки — используют в пищу наподобие спаржи или маслин в европейских странах, впрок заготовляют в маринованном виде. В Приморском крае осуществляется их сбор для экспорта в Японию. Настой корневища употребляется в народной медицине как противоглистное средство, для лечения рахита у детей. Корневища содержат до 46 % крахмала, используются для приготовления клея, в пивоварении; поедаются кабанами и свиньями (для другого скота ядовиты). Маори Новой Зеландии, аборигены Канарских островов, индейцы Северной Америки приготовляли из высушенных и измельчённых корневищ орляка суррогат хлеба или употребляли их в пищу в сыром виде (на Канарах такой хлеб называется исп. helecho). В голодные годы хлеб из орляка пекли и в некоторых европейских странах. Листья используются крестьянами против гниения: в них завёртывают снедь, плоды и овощи; их подстилают скоту в хлевах (считается, что это улучшает навоз). В Англии в Средние века листьями орляка крыли крыши домов. Орляк использовался и на топливо, на удобрение. В золе листьев содержится поташ (карбонат калия), он применяется в производстве тугоплавкого стекла и зелёного мыла. Моющие и отбеливающие свойства поташа были известны даже до появления мыла. Шарики золы летом заготавливали впрок и использовали для получения щёлока для стирки в течение всего года. Эта практика в некоторых районах Британских островов продолжалась вплоть до XIX века. Род Адиантум.Адиа́нтум (лат. Adiantum) — род папоротников, принадлежащий к монотипному семейству Adiantaceae (C.Presl) Ching (последнее довольно часто включают в состав семейства Pteridaceae). Род насчитывает около 200 видов.МорфологияНекрупные наземные папоротники с тонкими ползучими корневищами, покрытыми матовыми коричневыми или чёрными чешуями. Листья очередные или супротивные. Черешки листьев тёмные, блестящие, у основания также с чешуями. Листовая пластинка широкая, гладкая, зелёная, реже сизоватая, сильно рассечённая (однажды-многократно перистая), с расположенными веером обратнояйцевидными, трапециевидными или клиновидными сегментами. Сорусы со спорангиями круглые, продолговатые или линейные, расположены вдоль жилок на нижней стороне сегментов листа и прикрыты буроватым, плёнчатым ложным покрывальцем, представляющим собой изменённое продолжение краевой лопасти листочка. Распространение и экологияПреимущественно тропический род. Выделяются два центра видового разнообразия - в южноамериканских Андах и в Восточной Азии (в частности, китайская флора насчитывает 39 видов рода). Как правило, виды рода растут на богатых, влажных и в то же время хорошо дренированных почвах; очень характерны для скал по берегам водопадов. Российская флораВ России встречаются два вида рода: адиантум венерин волос (A. capillus-veneris L.) и адиантум стоповидный (A. pedatum L.). Оба принадлежат к числу наиболее широко распространённых видов рода. Адиантум венерин волосМноголетний папоротник до 60 см высотой с коротким ползучим корневищем, одетым узкими, черноватыми чешуями. Черешки листьев 10-15 (до 25) см длиной, чёрно-бурые, тонкие, глянцевитые. Листовая пластинка 20-40 см длиной, светло-зелёная, дважды-трижды перистосложная, в очертании широкопродолговатая, не смачивающаяся водой. Сегменты листа 2,5-3 см длиной и 1,5-2 см шириной, очень нежные и тонкие, на волосовидных черешочках, в очертании обратнояйцевидные, с клиновидным основанием и веерообразно-лопастной верхушкой. Сорусы просвечивают сквозь тонкую ткань сегмента листа, обрамляя его тёмным пунктиром. Спороносит всё лето с конца весны до начала осени. В России встречается только в нижнем горном поясе Северного Кавказа, за пределами нашей страны широко распространён в Западной Европе, Средиземнорье, в горах Крыма, Закавказья, Средней Азии, Малой Азии, Африки, в Северной и Центральной Америке. Растёт по берегам горных рек и ручьёв, в трещинах скал, у просачивающейся воды, у водопадов; предпочитает карбонатные породы. Один из наиболее известных декоративных папоротников. Широко культивируется в оранжереях, легко выращивается в комнатах. Адиантум стоповидныйВ пределах России в диком виде растет на Дальнем Востоке (в Приморье и Приамурье, на юге Сахалина и Курильских островов). Встречается в лиственных и смешанных лесах. Широко культивируется как садовое декоративное растение. Использование в медицинеВиды рода упоминаются уже в сочинениях Плиния Старшего. Сходство их ажурной листвы с кудрями давало повод древним медикам рекомендовать эти растения для лечения волос. На Кавказе до сих пор моют волосы настоем этого папоротника для придания им блеска. Химический составЛистья (вайи) содержат тритерпеноиды (адиантон и 3α,4α-эпоксифиликан, фернен, изофернен, адипедатол), флавоноиды (глюкозиды, рутинозиды, глюкурониды, сульфаты кемпферола и кверцетина, нарингенин, гликозиды лютеолина), липиды (фосфатидилхолин, триацилглицеролы, диацилглицерилтриметилгомосерин), стероиды (стигмастерин, кампестерин и др.), фенолкарбоновые кислоты и их производные, проантоцианидины, эфирное масло. Полезные свойстваОбладает лекарственными свойствами, листья включены в фармакопеи некоторых стран Западной Европы. Водный экстракт проявляет антибактериальную активность. Порошок, настой, отвар, сироп (самостоятельно и в сборах) — мягчительное, отхаркивающее, при болезнях дыхательных путей, жаропонижающее. В народной медицине употребляется при инфекциях дыхательных путей, болезнях мочевого пузыря, печени и селезенки, других заболеваниях. В индийской медицине листья, растёртые в пасту, применяются как ранозаживляющее средство, а их сок (в смеси с мёдом) - при гастралгии и респираторных инфекциях, отвар листьев используют как тонизирующее средство. В средневековой медицине Армении отвар листьев рекомендовался при желтухе, мочекаменной болезни, хронической лихорадке, ишиасе, сок (местно) - при злокачественных язвах и как детоксикационное средство при укусах бешеных собак, мазь применялась при болезнях глаз и скрофулёзе.
Род Голокучник.Голоку́чник (лат. Gymnocárpium) — род папоротников из семейства Вудсиевые. Из девяти видов три растут также и в Европе.Ботаническое описаниеГолокучники — многолетние растения с длинным, тонким, ползучим корневищем. Фертильные и стерильные вайи почти одинаковы. Они дваждыперистые, по крайней мере, у основания, сегменты их перистораздельные. Нижние листочки больше, чем верхние. Перья по очертанию треугольные, ширина в основании примерно равна длине. Сорусы удалены от края, маленькие, округлые, без индузиев. Покрывальца отсутствуют. Род Щитовник. Щито́вник (лат. Dryópteris) — род папоротников из семейства Щитовниковые (Dryopteridaceae). Латинское научное название рода — Dryopteris — происходит от греч. δρῦς, что значит дуб, и πτέρις, папоротник, и означает папоротник дубовых лесов, дубрав Общая характеристикаРод Щитовник включает в себя около 150 (в некоторых источниках до 250) видов наземных многолетних травянистых папоротников, произрастающих в основном в умеренной климатической зоне Северного полушария. Многие виды образовались в результате межвидовой гибридизации. Наибольшее видовое разнообразие наблюдается в Восточной Азии. Род включает в себя в основном достаточно крупные наземные растения. Корневище крепкое, короткое, приподнимающееся от земли, покрытое широкими, часто цельными чешуями или (по краям) железами. Листья двух типов: или ланцетные, дважды перистые, или треугольные, трижды перистые, за редкими исключениями собранные в правильной формы пучки: воронкообразные или гнездовидные. Особый случай для этого рода — Щитовник Зибольда (Dryopteris sieboldii) — у которого нехарактерные, «слишком простые» листья, непарноперистые, с крупными цельными долями. Листовая пластинка сверху голая, жилки свободные, рахис листа иногда покрыт чешуями, похожими на те, которые покрывают корневище. Спорангии расположены на нижней стороне листочков рядами или разбросаны случайным образом — они округлые до овальных, покрывальце округло-почковидное (в форме щитка), реже отсутствует. Хотя щитовник очень широко распространён по всему земному шару (от холодных областей Евразии и Северной Америки до тропиков Азии, Африки и Южной Америки), его основные ареалы находятся именно в умеренных климатических областях, где видовое разнообразие папоротников весьма ограничено. Только немногие виды заходят в субтропическую и тропическую области западного и восточного полушарий. Основной центр видового разнообразия (и возможно, происхождения) рода находится в Гималаях и Восточной Азии (более всего в Китае и Японии), где было обнаружено более 100 из 150 его видов. Ископаемые остатки щитовника находили уже в отложениях мелового периода, но развитие и распространение этого рода происходило в основном — в третичном.
Ботаническое описаниеКрупные лесные папоротники с ползучими корневищами, одетыми волосками. Длинное корневище интенсивно ветвится, благодаря чему Деннштедтиевые часто образуют заросли, а некоторые их виды стали широко распространёнными сорными растениями. Ветви на корневище отходят не непосредственно от корневища, а от нижней части черешка листа. Роды Сакколома (Saccoloma) и Ортиоптерис (Orthiopteris) имеют чешуйчатые стебли. Вайи сильно рассечённые, довольно жёсткие, с крупной тройчатой пластинкой, чаще всего трижды перистые. Нижняя пара перьев у своего основания имеет нектарники, выделяющие сладкую жидкость, привлекающую муравьёв. Сорусы покрыты двумя покрывальцами: наружным, являющимся модификацией края листа, и внутренним, настоящим покрывальцем. Эти два покрывальца, срастаясь частично или полностью, образуют двустворчатую или получашевидную форму, внутри которой на приподнятом свободном ложе размещаются спорангии. Сорусы смещённого типа, прикрепляются к ложу снизу и частично по сторонам. Распространение и экологияПредставители семейства Деннштедтиевые растут в Евразии (Китай, Япония, Тайвань, север Европы), Северной Америке (почти повсюду в Канаде и США, на севере Мексики), в умеренной части Южной Америки, а также в Австралии и Новой Зеландии. Орляк обыкновенный (Pteridium aquilinum), хорошо известный в России,— почти космополит, распространён по всему земному шару (кроме полярных областей и пустынь) на равнинах и в горах (до 3 000 м). Наиболее часто он встречается в светлых лесах или на лесных опушках, обычен на песчаной почве в сосновых лесах, на открытых возвышенных местах, в зарослях кустарников. Некоторые роды и виды очень полиморфны. Источники и литератураГубанов И. А., Киселёва К. В., Новиков В. С., Тихомиров В. Н. Иллюстрированный определитель растений Средней России. Т. 1. — М : Т-во научных изданий КМК, Ин-т технологических исследований. — 2002. — С. 93. ISBN 8-87317-091-6 Siegmund Seybold (Hrsg.): Schmeil-Fitschen interaktiv. (CD-Rom), Quelle & Meyer, Wiebelsheim 2001/2002, | ||||||||||||
