Тип папоротникообразные - Pteridophyta

Папоротникообразные- одна из древних групп высших растений. В природных ландшафтах нашей планеты они господствовали примерно 250 миллионов лет тому назад, в каменноугольный период. Существовавшие тогда обширные по площади водоемы, жаркий и влажный климат способствовали развитию пышного растительного покрова, и в первую очередь папоротникообразных.

Древние папоротникообразные - крупные деревья, высотой до 30 м и более, имевшие шатровидные кроны. Листья, различной величины и формы, опадая, оставляли на стволах множество рубцов. Поэтому поверхность стволов была неровной. В основании они достигали толщины 2 м. Животный мир таких лесов был представлен преимущественно пресмыкающимися и земноводными.

Темные и мрачные леса из древних папоротникообразных не имели в наземном покрове цветущих растений. Цветковые растения появились спустя 180 миллионов лет.

Около 200 миллионов лет назад мир древних папоротникообразных был нарушен резкими катастрофическими изменениями во всей природной обстановке. Вместе с гибелью древних папоротникообразных вымерли и животные этих лесов. Произошла резкая смена в облике природных ландшафтов на всей нашей планете. Это связано с тем, что фундаментом всей природной обстановки на Земле являются растения. Любые коренные изменения в структуре растительного покрова влекут за собой разрушение всех природных комплексов, настоящую революцию в мире природы.

Гибель и разложение древних папоротникообразных в почвенной толще шло без доступа кислорода. Ископаемые остатки этих древовидных растений дали мощные залежи каменного угля. Сейчас трудно найти отрасль промышленности, где бы не применялся каменный уголь или продукты его переработки (пластмассы, смазочные масла, смолы, нашатырь, анилиновые краски, асфальт и т. д.).

Обширные пространства нашей планеты после гибели папоротникообразных завоевали цветковые (покрытосемянные) растения, неузнаваемо изменившие облик природных ландшафтов. Папоротникообразные заняли весьма скромное место в биосфере. В изменившихся условиях они приобрели и новую форму. В настоящее время это не древовидные растения, а различные по величине и форме травы. Их можно встретить в наземном травяном покрове под пологом древесных растений, на лугах и болотах, скальных обнажениях и по берегам водоемов, среди сорных растений на пашнях и в питомниках.

Современные папоротникообразные включают около 10 тысяч видов. В Карелии число их не превышает 60 видов. Это травянистые листостебельные растения. Побеги их прямостоячие, иногда стелющиеся. Стебли часто видоизмененные, в форме крупных подземных корневищ. Корни тонкие, возникающие из корневищ или побегов, типичные придаточные.

Листья разнообразны по характеру строения: у одних они мелкие, простые (иногда измененные до зубчиков), потерявшие способность к фотосинтезу, у других- крупные, сложно устроенные, выполняющие не только функцию питания (фотосинтеза), но и размножения.

Внутренние органы папоротникообразных сложны по строению, особенно если сравнить их с мохообразными, стоящими на более низкой ступени эволюционного развития.

Листья и побеги снаружи одеты первичной покровной тканью - эпидермисом, корни - эпиблемой, а стебли вторичной покровной тканью - пробкой. Во внутренней части органов - листьев, стеблей и корней - имеются механические (опорные), запасающие и проводящие ткани.

У папоротникообразных и более совершенная проводящая система - проводящие пучки, осуществляющие восходящее (ток воды и растворенных в ней минеральных веществ) и нисходящее (ток растворенных органических веществ) движение питательных веществ в органах растений, связанное с выполнением всех жизненных функций.

Размножаются папоротникообразные вегетативным, половым путем и спорами, образующимися в спорангиях.

Вегетативное размножение осуществляется с помощью подземных побегов или корневищ.

Спорангии и споры развиваются на листьях (папоротники), в колосовидных образованиях на верхушках побегов (хвощи и плауны) или в пазухах листьев (некоторые виды плаунов). От высыхания и механического повреждения спорангии и споры защищены хорошо сформированными покровными тканями. Зрелые споры обычно имеют две оболочки: наружную (экзоспорий) и внутреннюю (эндоспорий). Знание строения спор, их формы, величины, характера наружных покровов дает возможность отличать одни виды папоротникообразных от других.

Спорангии у папоротникообразных отличаются рядом оригинальных приспособлений, способствующих их вскрыванию и рассеиванию спор. При благоприятных условиях споры (свободно рассеиваются, падают на почву и при наличии достаточного тепла и влаги прорастают.

Спорообразование в спорангиях у папоротникообразных происходит неодинаково. Поэтому их делят на равноспоровые и разноспоровые.

В равноспоровых спорангиях все споры развиваются одинаковыми. При прорастании их формируется обоеполый заросток - половое поколение папоротникообразных, имеющее вид комочка или пластиночки, на нижней стороне которой развиваются небольшие бесцветные выросты - ризоиды. Они выполняют функцию поглощения воды и растворенных в ней минеральных солей из почвы. На наружной поверхности такого тельца формируются половые органы - архегонии и антеридии. После оплодотворения развивается зигота, затем проросток, а из него взрослое растение - спорофит.

У разноспоровых папоротникообразных в одних спорангиях (микроспорангиях) формируются микроспоры, в других (мегаспорангиях) - мегаспоры (макроспоры). Мегаспоры обычно образуются в небольшом числе. Они значительно крупнее, чем микроспоры. При прорастании микроспор развиваются мужские заростки, в тканях которых располагаются атеридии, а из мегаспор - женские заростки с архегониями. После оплодотворения мужские заростки отмирают, из женских же начинается развитие проростков, а затем и формирование взрослых растений.

Современные папоротникообразные принято делить па три класса: плауновидные - Lycopsida, хвощевидные - Sphenopsida и папоротниковидные - Pteropsida.