Растения папоротникообразные щитовник можжевельник покрытосеменные
Добавил пользователь Валентин П. Обновлено: 19.09.2024
Щито́вник мужско́й, или Папоротник мужской (лат. Dryópteris fílix-mas ) — один из самых распространённых видов папоротников вообще и самый распространённый вид папоротников умеренной климатической зоны земного шара.
Содержание
Таксономическое положение
Щитовник мужской относится к роду Щитовник ( Dryopteris Adans. ) — из семейства (или, у некоторых авторов, подсемейства) Щитовниковые ( Dryopteridaceae ) и является одним из самых широко распространённых видов этого рода как в природе, так и в искусственном озеленении.
Название
Ботаническое описание
Папоротник Dryopteris filix-mas. Ботаническая иллюстрация из книги Ф. О. Кёлера Köhler's Medizinal-Pflanzen, 1887
Щитовник мужской — один из самых красивых и широко известных лесных папоротников. Он имеет характерного вида короткое и толстое, косо поднимающееся вверх корневище, покрытое широкими мягкими чешуями (коричневыми или чёрными) и остатками листовых черешков.
На вершине корневища располагается розетка крупных листьев с дважды перистой пластинкой. Длинные (ланцетной формы) прямостоячие вайи собраны в воронковидный пучок. Стерильные листья более мелкие, широкие, мягкие и ажурные, иногда провисающие или мягко сгибающиеся под своей тяжестью вниз. Фертильные листья прямостоячие, более узкие и грубые. Листовые черешки короткие, толстые, густо усаженные короткими бурыми чешуйками. Если повернуть лист нижней стороной к себе, можно увидеть на сегментах листовой пластинки по 5—8 сорусов, расположенных точно в местах разветвления питающих жилок и прикрытых сверху почковидными покрывальцами. Сорусы расположены в два ряда. Споры (видимые только под мощным микроскопом) имеют почковидную форму с гребешочками и усечёнными бородавочками по всей поверхности.
Листья щитовника мужского очень декоративны. Они могут достигать длины одного или даже полутора метров, однако растут медленно, долго не грубеют и могут быть легко повреждены. Появляясь в виде листовых зачатков в форме узкого кольца вокруг точки роста на вершине корневища, они перезимовывают в таком виде первый раз — и только на второе лето принимают характерную для всех папоротников улиткообразную форму. Молодые листья появляются в самом центре розетки и таким образом максимально защищены от любых внешних воздействий. Густое покрытие чешуйками и свёрнутое улиткообразное положение молодых листьев лучше всего предохраняют нежные ткани растущей верхушки листа от высыхания и любых механических повреждений. В таком улиткообразном состоянии пучок молодых листьев проводит ещё один год. И только весной третьего года молодые листья быстро развёртываются в густую розетку и достигают своего полного развития. Таким образом, в разгар периода вегетации на каждом растении одновременно можно найти все три формы листьев трёхгодового цикла: это годовалые зачатки, двухгодовалые улитки и полностью развитые прямостоячие зрелые вайи. Сформированные листья живут один сезон, выполняют вегетативную функцию, а также функцию размножения — и той же осенью увядают. Но к тому моменту уже вызревают и рассеиваются споры, из которых в благоприятных условиях той же осенью вырастает и уходит под снег на зимовку гаметофит (примитивный обоеполый заросток нового растения) сердцевидной формы, обильно покрытый железистыми волосками.
Распространение
Щитовник мужской можно в полной мере назвать космополитом среди растений. Он освоил самые обширные территории произрастания — его можно встретить от Гренландии и Скандинавии — до Мексики и Средиземноморья. На территории России его ареал не менее широкий: его можно найти от Кольского полуострова на севере европейской части — до горно-лесных районов Кавказа, Предуралья, Урала и юга Сибири. Встречается Щитовник мужской также и в Средней Азии. В горах он поселяется в буковых, еловых, пихтовых и арчовых лесах, поднимаясь местами до альпийского и горно-тундрового пояса. Может расти даже в Арктике — по защищённым от ветра и прогреваемым летом южным склонам, засыпаемым зимой мощным снежным покровом. Однако, основная часть его ареала находится именно в лесной зоне, где он встречается в хвойных, смешанных и широколиственных лесах.
В лесах умеренной климатической зоны (например, средней полосы России или Северо-Запада) щитовник мужской часто образует плотные сообщества, вытесняя с благоприятной территории почти все остальные растения. Однако, и одиночные экземпляры тоже встречаются не редко. Излюбленное место заселения щитовника мужского — умеренно заболоченные (или даже полусухие) пожарища, зоны отчуждения железных дорог, просеки, где, в условиях пониженной конкуренции, можно встретить особенно обширные заросли этого растения. Однако, несмотря на широкое и почти повсеместное распространение, щитовник мужской внесён в целый ряд региональных красных книг (например, Мурманской области, Бурятии, включён в сводку редких и исчезающих растений Сибири) и признан видом, находящимся под угрозой. Это связано прежде всего с уязвимостью уже образовавшихся сообществ растений, которые плохо переносят вырубку лесов и любое вторжение человека в свой ареал. Но не только сообщество в целом, но и каждое растение в отдельности имеет достаточно чувствительные корневища, которые легко повреждаются, но очень трудно восстанавливаются. Кроме того, щитовник мужской является постоянным предметом сбора — как лекарственное сырьё, декоративное садовое растение и в качестве компонента для выращивания оранжерейных эпифитов (составная часть эпифитного субстрата, так называемые папоротниковые корни). Ещё полвека назад корневища щитовника широко использовались для дубления кож и окраски их в жёлтый цвет. Теперь, правда, только редкие кустари-кожевенники, придерживающиеся старых натуральных рецептур, используют папоротник в этих целях.
Лекарственное применение
Щитовник мужской широко и очень давно известен в качестве лекарственного растения. Лекарственные свойства этого растения были известны уже врачам античной эпохи и средневековья. В частности, о нём неоднократно упоминается в трудах Диоскорида и Плиния. Растение ядовито, (в особенности корневище), не исключается возможность отравления! Корневище обладает специфическим запахом и сладковато-терпким вкусом. В качестве лекарственного сырья используют именно корневище вместе с основаниями листьев и чешуй.
Главным действующим началом корневища папоротника мужского является фильмарон (аспидинофиллин), а также другие производные флороглюцина (филицин, флаваспидиновая кислота, аспидинол и т. д.) обладающие выраженным противоглистным действием. Эти вещества вызывают паралич мускулатуры ленточных глистов, которые затем выводились из организма при помощи слабительного. Этот способ противоглистной терапии на данный момент считается устаревшим. В европейской фармакопее этот препарат главным образом применяется в ветеринарии. В фармацевтической промышленности лекарственное сырьё используется для приготовления препаратов от червей-паразитов. В качестве глистогонного средства щитовник мужской официально входил в государственную фармакопею СССР. Из свежесобранных корневищ получали препарат филиксан.
Однако яды, содержащиеся в корневищах папоротника мужского, токсичны не только для гладкой мускулатуры паразитических червей, но и для центральной нервной системы и сердца человека. При введении в кровь подопытных теплокровных животных (или после всасывания в кровь из кишечника) пороговой токсической дозы вскоре начинаются судороги, а впоследствии и паралич центральной нервной системы и сердца. Именно в силу этих токсических свойств, препараты щитовника мужского имеют противопоказания при заболеваниях сердца, болезнях печени и почек, язвенной болезни желудка и двенадцатиперстной кишки, а также при беременности, истощении и малокровии. Кроме того, при употреблении препаратов папоротника мужского (спустя полчаса после приёма) необходимо давать только солевое слабительное (например, английскую соль), но не касторку, которая резко усиливает всасывание в зоне кишечника и таким образом может спровоцировать сильное отравление.
Использование щитовника в народной медицине значительно шире, чем в официальной. Однако, необходимо помнить, что корневище этого папоротника ядовито и при самолечении может вызвать острое отравление, выражающееся в судорогах, помрачении сознания, усиленном сердцебиении и рвоте.
Культурное растение
Щитовник мужской широко используется в качестве высокодекоративного культурного растения в городском озеленении, на приусадебных участках и в садово-парковом хозяйстве. В Европе известен в культуре во всяком случае с XVII века и имеет не менее двух десятков культурных селекционных форм, сильно отличающихся от природного вида. Однако, косвенным образом можно судить также и о том, что и в Древней Греции, и в Римской империи имело место его употребление в качестве культурного или по крайней мере окультуренного дикорастущего растения. Само по себе слово felix или filix в живой латыни времён императоров имело одно значение, однако очень широко употребляемое как в прямом, так и в переносном смысле слова. Слово filix означало папоротник, или (шире) сорняк, а в переносном смысле — назойливый визитёр, ничтожество, а также нежелательные волосы на теле. Именно второе значение этого слова (сорняк) и позволяет судить о широком распространении этого красивого папоротника с правильной кроной листьев, а также о возможности его декоративного использования в городах и на тех местах в саду, возле каменной ограды или у дома, где его присутствие не только не мешало другим растениям (сорняк можно было не удалять), но и было желательно.
В настоящее время садоводами и озеленителями активно используется более трёх десятков сортов щитовника мужского, отличающихся главным образом размером, формой и плотностью листьев. Некоторые наиболее известные и яркие культурные формы приведены ниже:
Патогенные грибы
На щитовнике мужском паразитируют несколько видов аскомицетов из рода Тафрина ( Taphrina ). В Северной и Центральной Европе, на Британских островах и на Дальнем Востоке встречается Taphrina vestergrenii, в северных и горных регионах Европы — Taphrina athyrii. Оба вида вызывают пятнистость листочков [1] .
86. Отдел, к которому относится растение изображенное на рисунке:
А – мхи
Б – хвощи
В – папоротники
Г – голосеменные
87. Установите соответствие между русским и латинским названием:
1. Equisetum sylvaticum
2. Equisetum arvense
3. Equisetum pratevse
4. Equisetum hyemale
А – хвощ лесной
Б – хвощ зимующий
В – хвощ полевой
Г – хвощ луговой
88. Соотнесите название с цифровым обозначением вида хвоща:
А – хвощ лесной
Б – хвощ зимующий
В – хвощ полевой
Г – хвощ луговой
Гаметы папоротников образуются:
А – в спорангиях
Б – на заростке
В – в цветках
Г – на взрослом растении
Папоротникообразные – это группа споровых растений, которые обладают проводящими тканями (сосудистыми пучками). Предполагают, что зародились они более 400 млн. лет назад, еще в палеозойский период.
Предками считают ринофитов, но папоротникообразные растения в процессе эволюции приобрели более сложную систему строения (появились листья, корневая система).
Признаки папоротникообразных
Для папоротникообразных характерны следующие признаки:
Разнообразие форм, жизненных циклов, системы строения. Насчитывается три сотни родов и примерно 10 тыс. видов растений (самые многочисленные из споровых).
Высокая устойчивость к переменам климата, влажности, образование огромного количества спор – причины, которые привели к расселению папоротникообразных по всей планете. Встречаются в нижних ярусах леса, на скалистой поверхности, возле болот, рек, озер, разрастаются на стенах заброшенных домов и в сельской местности. Самые благоприятные условия для папоротниковых растений – это наличие влаги и тепла, поэтому наибольшее разнообразие можно встретить в тропиках и субтропиках.
Всем папоротникообразным для оплодотворения нужна вода. Они проходят два периода в жизненном цикле:
- Продолжительный бесполовой (спорофит);
- короткий половой (гаметофит).
Когда спора попадает на влажную поверхность, сразу активируется процесс прорастания, наступает половая фаза. Гаметофит крепится к земле с помощью ризоидов (образования похожие на корни, нужны для питания и прикрепления к субстрату) и начинает самостоятельный рост. Новообразовавшееся росток формирует мужские и женские половые органы (антеридии, архегонии), в них идет образование гамет (сперматозоидов и яйцеклеток), которые сливаются и дают жизнь новому растению.
Во время раскрытия спорангии (место созревания споровых клеток) высыпается множество спор, но выживает только их часть, ведь для дальнейшего роста нужна влажная среда и теневая местность.
Вьющиеся по земле папоротники могут размножаться вегетативно, листья, соприкасаясь с почвой, при достаточной влажности дают новые ростки.
Папоротникообразные растения
Стебли папоротниковых имеют множество разнообразных форм, но уступают по размерам листве. Когда стебель на верхушке несет листья, его называют стволом, он снабжен ветвящимся корнем, который придает устойчивости древовидным папоротникам. Вьющиеся стебли называют корневищем, могут простилаться на значительные расстояния.
Папоротники никогда не цветут. В давние времена, когда люди не знали о споровом размножении, существовали легенды о цветке папоротника, который обладал магическими свойствами, кто найдет его, тот обретет неведомую силу.
Прогрессивные черты в строении папоротникообразных
Появились корни, они придаточные, то есть первоначальный корень в дальнейшем не функционирует. Заменяется на корни, проросшие из стебля.
Листья еще не имеют типичного строения, это совокупность ветвей расположенных в одной плоскости под названием вайя. В них находится хлорофилл, за счет которого происходит фотосинтез. Вайи также служат для размножения, на обратной стороне листа находятся спорангии, после их дозревания, происходит раскрытие и высыпание спор.
Взрослые папоротникообразные – диплоидные организмы.
Классификация Папоротникообразных по классам
Настоящие папоротники – самый многочисленный класс. Представитель щитовник мужской – многолетнее растение, достигает высоты до 1 м. Корневище толстое, короткое, укрыто чешуйками, на нем расположены листья. Растет на влажной почве в смешанных и хвойных лесах. Орляк обыкновенный обитает в сосновых лесах, достигает больших размеров. Быстро размножается, хорошо приживается, поэтому может занимать значительные территории, если использовать его в парках или садах.
Щитовник мужской
Хвощевидные – травянистые папоротники, растут от нескольких сантиметров до 12 метров (хвощ гигантский), при этом диаметр стебля около 3см, поэтому чтобы развиваться их необходимо использовать другие деревья как опору. Листва видоизменена до чешуй, стебель равномерно разделен узелками на междуузелковые участки. Корневая система представлена придаточными корнями, в почве также находится часть корневища, которое может формировать клубни (органы вегетативного размножения).
Мараттиевые – относятся к древним видам растений, которые населяли нашу планету в Каменноугольный период. Присутствует стебель, до середины погруженный в почву, корни придаточные. Сейчас они постепенно отмирают, встречаются только в тропических поясах. Обладают огромными двухъярусными листьями, до 6 метров длиной.
Ужовниковые – наземные травянистые растения до 20см в высоту (есть исключения, которые достигают 1,5м длинны). Представители имеют толстый корень, не дающий ответвлений. Корневище, например, у гроздовника полулунного короткое, не разветвляется, а у червеколосника — вьющееся, распространяется по земле.
Гроздовник полулунный
Сальвиниевые – водные папоротниковые растения (населяют водоемы Африки, южной Европы), которые имеют корень для крепления к сильно увлажненной почве. Они разноспоровые, отдельно развиваются мужские и женские гаметофиты. После дозревания взрослая особь отмирает, а сорусы опускаются на дно, из которых весной выйдут споры и поднимутся с глубины на поверхность воды, где происходит оплодотворение. Используются, как растения для аквариумов.
Значение папоротникообразных растений
Остатки папоротников дали залежи полезных ископаемых: каменного угля, который широко используется в промышленности (как топливо, химическое сырье). Некоторые виды вносят как удобрение.
Применяются для изготовления лекарственных препаратов (антипаразитарных, противовоспалительных). Споры входят в состав оболочек капсул.
Папоротники — это еда и дом для низших животных. Выделяют кислород в процессе фотосинтеза.
Красота растений привлекает ландшафтных дизайнеров, поэтому их выращивают как декорации. Некоторые виды можно использовать в пищу (листву орляка).
Папоротниковидные – большая группа растений, объединяющая внешне разные папоротники, хвощи и плауны. Все они имеют большое сходство во внутреннем строении, развитии и размножении.(высшие споровые растения)
Внешнее строение Папоротниковидных растений
1 – придаточные корни, 2 – корневище, 3 – листья
Весенние спороносные побеги (А) и летние зелёные побеги (Б) хвоща полевого
1 – спороносный колосок, 2 – клубеньки с запасом питательных веществ, 3 – корневище, 4 – листья, 5 – мутовки боковых побегов
1 – побеги, 2 – спороносные колоски, 3 – придаточные корни
Основные характеристики отдела Папоротники
есть корневище, стебель, листья, споры созревают в спорангиях
1. Папоротники (орляк, сальвиния)
2. Хвощи (многолетние травянистые растения с длинными разветвлёнными корневищами, внешне похожи на маленькие елочки)
3. Плауны (многолетние лесные травы, которые имеют длинный ползучий стебель)
1) Залежки каменного угля (древние папоротники) – топливо, сырье для химической промышленности и т.д.
2) Производство лекарств (плауны, хвощи)
3) Употребляют в пищу (некоторые хвощи и папоротники)
4) Хвощ – сорное растение
Отдел Голосеменные - основные характеристики
Голосеменные – высшие древесные растения, древнейшие из голосеменных растений. Все голосеменные – деревья (ель, сосна, кедр, секвойя, гинкго) реже – кустарники (кедровый стланник, мож жевельник).Всего известно около 800 видов голосеменных. Из них 600 – виды класса Хвойные растения.
Семя и проросток сосны
1 – эндосперм, 2 – зародыш, 3 – семенная кожура, 4 – семядоли, 5 – главный корень
Ветка сосны с опылённой зелёной шишкой (1), зрелая шишка (2) и семена сосны (3)
Ветки сосны с мужскими (1) и женскими (2) шишками
Основные характеристики отдела Голосеменные
Древесные растения: корень, стебель (ствол), листья (у большинства – в виде игл), семена (созревают в шишках)
Размножение голосеменных (семенное):
Хвойные (сосна, лиственница, можжевельник, туя)
Гинкговые (гинкго – имеет настоящие листья)
1) Очистка атмосферного воздуха
2) Строительные и поделочные материалы
3) Искусственные волокна (капрон), канифоль и т.д.
4) Лекарственные и пищевые растения (кедровое масло)
_______________
Источник информации:
1. Биология в таблицах и схемах./ Издание 2е, - СПб.: 2004.
2. Биология.Растения.Бактерии.Грибы и лишайники /В.П.Викторов,А.И.Никишов. —М.:ВЛАДОС,2012.—256с.
Читайте также: