Текст книги "Споровые растения"
Автор книги: Владислав Сивоглазов
Соавторы: Татьяна Козлова
сообщить о нарушении
Текущая страница: 5 (всего у книги 6 страниц)
(Adiantum)
В роде Адиантум насчитывают до 200 разнообразных видов, произрастающих в тропических и субтропических странах, очень много видов этого рода в американских тропиках.
В этих далеких странах адиантум поселяется на почве в тенистых, влажных лесах или на скалистых поверхностях. Растения хорошо развиваются и на открытых местах, но обязательно – в условиях повышенной влажности, а некоторые виды могут выносить засушливые условия.
Адиантумы – наиболее изящные и красивые растения из всех папоротников. Неповторимую красоту этим папоротникам придает их воздушная, изящная листва. Одно-, пятикратноперистые листья вееровидной или другой сегментации на упругих черных блестящих черешках своей легкостью напоминают вьющиеся девичьи кудри.
Не случайно в европейских странах папоротники этого рода имеют общее название – папоротник девичьи волосы или папоротник женские волосы. (На английском языке – это слово maidenhair, на немецком – Frauenhaarfarn).
С оригинальной красотой листьев адиантумов связаны давние легенды. По одной из них, на том месте, где упала с утеса прекрасная девушка, возник чистый источник, а волосы девушки превратились в папоротник.
В другой легенде повествуется о том, что это волосы богини Венеры превратились в папоротник. Один из видов этого рода так и называется – адиантум венерин волос.
Адиантум венерин волос. Часть листа
Листья адиантума обладают водоотталкивающими свойствами. Капли воды стекают с листьев, не смачивая их поверхность. Это свойство, замеченное учеными, послужило названием всего рода Adiantum (от греч. а — не и diaino – смачивать).
Адиантум венерин волос. Сегмент с сорусами
Адиантумы с давних времен восхищали людей красотой, их выращивали в садах, и не только с декоративной целью, но и как лекарственные растения. Древние медики, находя сходство изящно-легкой листвы адиантума с кудрями, рекомендовали это растение для лечения волос. Еще недавно индейцы с такой же целью втирали вытяжку из листьев адиантума в кожу головы для избавления от кожного зуда вследствие укусов насекомых и как кровоостанавливающее средство. А черными блестящими черешками индейцы украшали плетеные изделия.
В России встречается только два вида адиантума. На Дальнем Востоке, в Приморье и Приамурье произрастает адиантум стоповидный. Даже в очень густом травостое смешанных и широколиственных лесов эти не очень высокие растения (20–40 см) выделяются красивыми вееровидными листьями.
Второй вид, типичный тропический обитатель, распространяясь по свету, достиг Кавказа и Крыма – это адиантум венерин волос, самый красивый и изящный из всех видов адиантумов.
Нельзя пройти и не залюбоваться очень тонкими, нежными, дважды-, триждыперистыми с клиновидными сегментами листочками венерина волоса. Визуальной невесомости растения способствуют и волосовидные черешки, на которых сидят нежные листочки. По краям листочков заметен темный пунктир, который создают сорусы, просвечивающиеся сквозь чрезвычайно тонкую ткань листьев.
Адиантум венерин волос очень давно стал в России одним из любимых комнатных растений. Еще в 1890 г. журнал «Русский вестник садоводства» рекламировал адиантум как одно из лучших растений для разведения в теплицах и комнатах. Но чтобы выращивать и разводить адиантумы в помещениях, надо помнить о том, что для оптимального роста и развития этих волшебно-красивых папоротников необходимо достаточное увлажнение и непрямое освещение.
Род Асплениум, или Костенец(Asplenium)
Почти семьсот видов этого рода распространены практически во всех областях земного шара. В умеренных и холодных областях виды рода асплениум в большинстве своем невысокие травянистые наземные или наскальные растения с перистыми или вильчатыми листьями.
В Европе, Азии и Северной Америке асплениумы в большом количестве произрастают по каменистым горным склонам, на различных горных породах (кислых или щелочных); могут закрепляться и расти в трещинах старых толстых стен.
Наибольшее число видов – обитатели тропических лесов, среди которых есть виды, едва достигающие высоты 20–25 см, у других видов длина жестких крупных листьев достигает более 2 м.
В тропиках виды асплениума поселяются на стволах деревьев, т. е. являются эпифитами. В результате длительного эволюционного приспособления к жизни на стволах, где нет почвы и не задерживаются дождевые воды, у эпифитных асплениумов возникли некоторые особенности строения и роста корневищ и листьев. Совокупность таких приспособительных черт выражается в общем виде эпифитных папоротников, форма которых напоминает большие лохматые птичьи гнезда.
Примером такого папоротника является вид асплениум гнездовой, или птичье гнездо (см. рис. учебника, с. 64). Форма птичьего гнезда создается по мере роста и развития папоротника. Происходит это так. Молодые светолюбивые растения прорастают в трещинах коры на стволах или ветвях тропических деревьев. От верхушек корневищ начинают отрастать кучкой вверх цельные кожистые листья, образуя плотную розетку, а вниз от корневища и во все стороны разрастается масса спутанных и опушенных корней. Волоски, создающие опушение корней, усиливают их воздушное питание, а также впитывают влагу из воздуха.
Длинные (до 2 м) листья розетки создают своеобразное вместилище, наподобие корзины. В центре такой рыхловатой «корзины» происходит постепенное накопление самых разных растительных остатков из отмирающих частей коры, высохших листьев дерева, на котором развивается папоротник птичье гнездо, ветром заносится пыль и частицы почвы. Под действием дождевой воды, росы вся эта накапливающаяся масса органических остатков может постепенно перегнивать, обеспечивая хороший рост корневища и листьев.
Из верхушки корневища, прикрытого слоем перегнивающих органических остатков, появляются новые листья, которые сначала растут вертикально, а затем, удлиняясь, дают самые разные грациозные изгибы.
Между основаниями старых и молодых листьев довольно долго продолжает накапливаться масса остатков, превращаясь в плодородное вещество гумус, в массе которого хорошо задерживается влага, обеспечивающая дальнейший рост всем органам гнездового папоротника и увеличение его массы. Гнездовые папоротники дают приют многим мелким беспозвоночным и червям. На массе старых корневищ асплениума поселяются тропические орхидеи. Когда орхидеи зацветают, все сооружение папоротника-гнезда выглядит не только эффектно, но и очень живописно.
В тропических странах гнездовые папоротники выращивают как ценные декоративные растения, обладающие красивыми листьями, а в странах с умеренным климатом эти виды папоротников являются обязательными растениями оранжерей.
У некоторых тропических видов асплениумов на верхней стороне перистых листьев могут развиваться особые образования – выводковые почки. Они могут прорастать даже прикрепленные к листьям, отделившись от листьев, такие почки быстро укореняются на влажной почве и развиваются в новые растения.
Этим свойством обладает растущий в Новой Зеландии асплениум луковиценосный. Его стали выращивать в оранжереях, а затем во многих помещениях как красивое декоративное растение. Популярным комнатным растением является также асплениум живородящий – изящный папоротник с очень тонко рассеченными нежными листьями.
Асплениум живородящий
Некоторые виды асплениумов в тропических странах используют в народной медицине как ранозаживляющие, противолихорадочные, болеутоляющие, тонизирующие, вяжущие средства. Но основное практическое значение имеют живописные асплениумы как ценные декоративные растения.
Особое внимание цветоводов и флористов привлекают папоротники, имеющие красивые кожистые вечнозеленые листья, долго не увядающие в букетах.
Род Камптосорус, или Кривокучник(Camptosorus)
Необыкновенным изяществом обладают небольшие скальные папоротнички, среди которых есть североамериканский вид, который назвали странствующим папоротником, научное название – камптосорус корнелюбивый.
«Странствие» этого папоротника происходит путем вегетативного размножения. Осуществляется это таким образом. Оттянутые верхушки листьев камптосоруса могут вырастать в длинные побеги – жгуты.
Камптосорус корнелюбивый
Каждый побег-жгут заканчивается почкой. При соприкосновении с влажным субстратом (почвой) каждая почка укореняется и дает начало новому молодому папоротнику. Таким образом папоротник может распространяться и завоевывать себе новое жизненное пространство.
В Восточной Сибири, на Дальнем Востоке, в Японии, Китае и Корее на покрытых мхом скалах произрастает второй вид из рода камптосорус – камптосорус сибирский, который так же растет и размножается. Оба вида вечнозеленые.
Род Платицериум, или «Олений рог»(Platycerium)
Общий облик папоротников этого рода своеобразен и имеет большое сходство с крупными оленьими рогами. Эти эпифитные растения, поселяющиеся на стволах тропических деревьев, Имеют два вида листьев – спороносные и стерильные (на которых никогда не развиваются споры).
Произрастают платицериумы в тропических лесах Старого Света, поселяясь на средних частях крупных ветвей дерева или на коре стволов тех деревьев, которые растут поодиночке, хорошо освещенные со всех сторон солнцем.
Популярное название платицериумов – «оленьи рога» возникло на основе некоторого сходства крупных красивых прямостоячих или свешивающихся спороносных листьев, выполняющих фотосинтетическую функцию. Спороносные листья возвышаются и рельефно выделяются над своеобразной нишей, которую образуют округлые цельные или изрезанные наверху стерильные листья.
Отогнутые верхние части стерильных листьев, нижние части которых тесно срослись с вросшим в кору ветвей или стволов корневищем всего папоротника, образуют нишу.
В таком своеобразном вместилище – корзиновидной нише постепенно накапливается перегной, образующийся из остатков соседних растений и отмирающих старых стерильных листьев самого «оленьего рога». По мере роста и развития вегетативной массы платицериума на месте прикрепления папоротника формируется мощный питательный слой, способствующий еще большему развитию «оленьих рогов».
Необычный папоротник может достигать огромных размеров. Например, обнаруженный экземпляр платицериума большого имел в поперечнике почти 2 м. Такие мощные «оленьи рога», оказывая давление на все дерево, могут выворотить его из почвы с корнем.
Эти красивые и оригинальные растения широко культивируются в оранжереях. Для их разведения используют отрезки стволов или крупные куски древесины, к которым прикрепляют молодые платицериумы, корневища которых оборачивают влажным мхом. В холодное время года их следует редко и мало поливать. Уже выведено несколько десятков новых интересных и оригинальных садовых форм «оленьих рогов».
Водные папоротники
(Hydropteridales)
Род Сальвиния(Salvinia)
Вы, вероятно, уже знаете, что многим растениям присваивали имена известных ученых-биологов. Десять видов мелких водных папоротников, обитающих в водоемах тропических, субтропических и частично в умеренных областях Земли, получили общее родовое название сальвиния в честь итальянского ученого А. Сальвини, который жил в XVII в.
Почти все виды (девять из десяти) – это многолетние водные папоротники. При благоприятных условиях сальвинии очень быстро размножаются вегетативно в тропических водоемах. Это происходит так: в узлах между листьями образуются почки, из них развиваются ветви новых корневищ, которые, легко отламываясь, вырастают в молодые сальвинии. Молодые сальвинии дают начало следующим поколениям и т. д.
Интенсивное размножение сальвиний приводит к тому, что вся водная поверхность может затягиваться ковром из листьев и побегов. Через такие участки слабо проникает свет, уменьшается поступление кислорода. От этого у многих организмов, обитающих под покровом сальвиний, нарушается нормальная жизнедеятельность и вся экологическая обстановка резко ухудшается. И в то же время в зарослях сальвиний находят хорошее убежище и защиту от врагов мальки рыб.
В некоторых африканских водоемах толщина покрытия сальвиниями водной поверхности составляет более 25 см. В таких водоемах нарушается судоходство и рыболовство, не могут нормально работать гидроэлектростанции. В Конго скопления сальвиний, похожие на острова, образуют запруды в речных протоках. Так что бесконтрольно разрастающаяся сальвиния оказывает отрицательное влияние на хозяйственную деятельность в тропических областях.
Из всех сальвиний только один вид – сальвиния плавающая, заселяющая пресные водоемы юга европейской части России, Кавказа, а также Сибири и Дальнего Востока, – является однолетним растением. Это небольшие (не более 15 см) плавающие травянистые растения, на горизонтальных корневищах которых располагаются трехчленные мутовки листьев.
Сальвиния плавающая
Каждая мутовка имеет три листа. Два удлиненно-овальных листа располагаются над водой. Интересной особенностью этих листьев является их несмачиваемая поверхность, что обеспечивает нормальное протекание фотосинтеза и дыхания растения.
Несмачиваемость возникает оттого, что листья сверху покрыты мелкими волосками и выростами – сосочками, между которыми не могут удерживаться капли влаги. Если плавающие листья сальвинии погрузить в воду, пузырьки воздуха задерживаются между мелкими волосками и листья блестят как серебряные.
Третий лист, погруженный в воду, совсем не похож на лист. Рассеченный на тоненькие, нитевидные дольки, этот лист выполняет функцию отсутствующих у сальвинии корней. Такие «корни» поглощают воду с минеральными веществами, создают устойчивое положение плавающему растению на воде – стабилизируют его.
На третьем, подводном листе развиваются органы спороношения. Среди тоненьких нитевидных выростов, погруженных в воду, хорошо различимы гроздья шаровидных замкнутых сорусов, в которых заключены спорангии со спорами.
Осенью созревшие сорусы зимуют на дне водоемов. После нескольких этапов формирования из заростков спор и процесса оплодотворения возникает новое, молодое растение сальвинии, которое будет расти и развиваться все лето до осени.
Сальвинию специально разводят в аквариумах и водоемах.
Род Азолла(Azolla)
По сравнению с другими большими родами папоротников род Азолла немногочислен, содержит всего шесть видов. Пять видов растений широко распространены в стоячих или слабопроточных водоемах в тропических и умеренных областях всего земного шара. Азоллы успешно прижились в водоемах Северной Америки, Западной и Центральной Европы.
Только один вид – азоллу нильскую можно встретить в определенном географическом районе – на реке Нил.
У всех видов азолл много общих черт строения. Очень мелкие, буквально крошечные (длиной 0,5–1 мм) листочки черепитчато покрывают ветвящееся корневище, длина которого может достигать 25 см.
Снизу от корневища отрастает пучок тонких придаточных корней, погруженных в воду.
Азолла мелколистная
Приспособленность азоллы к выживанию в водной среде удивительна и проявляется во многих чертах строения, например в строении листьев. Каждый нежный листочек состоит из двух лопастей, или сегментов. Верхний, зеленый сегмент выступает над водой, имеет устьица на обеих сторонах листа. Нижняя часть листа погружена в воду, ученые считают, что эта часть поглощает воду. В верхней, зеленой части листа протекают процессы фотосинтеза, образуются органические вещества.
Для этого рода водных папоротников характерен симбиоз с водорослью – анабеной азоллы (Anabaena azollae); находят следы водоросли всегда на кончиках молодых листьев.
Акинеты анабены постоянно находят в мегаспорангиях, и их прорастание идет параллельно образованию спор азоллы.
Оба партнера симбиоза получают выгоду от союза друг с другом. Водоросль обретает физическую и химическую защиту, постоянное минеральное питание. А папоротник азолла, содержащий водоросль, в состоянии фиксировать атмосферный азот – анабена является агентом фиксации.
Поэтому азоллу специально разводят на рисовых полях в Японии и Индокитае как «живое удобрение» для обогащения посевов азотом. По способности накапливать азот азолла не уступает бобовым, которые с такой же целью возделывают на полях умеренной зоны Индокитая.
На одном гектаре рисового поля в тканях азоллы могут развиваться и накапливаться водоросли массой до 10 т. Такая масса накапливает около 25 кг азота.
Обильно размножившаяся азолла может подавлять рост других сорняков на рисовых плантациях.
Вегетативное размножение азоллы происходит так же, как и у сальвинии. Довольно быстро, с помощью отламывания боковых ветвей от главного стебля, возникают новые молодые растения. Разрастаясь в благоприятных условиях, азолла может плотной массой покрывать всю поверхность водоемов, иногда препятствуя движению судов.
В большом почете азолла у любителей аквариумных растений, которые чаще всего разводят азоллу каролинскую.
Род Марсилея(Marsilea)
Почти все виды (около 60) рода Марсилея – обитатели водоемов тропического, субтропического и умеренного климатических поясов.
Название рода происходит от фамилии итальянского ботаника, жившего в XVIII в., – графа Л. Марсильи. Заслугой этого ученого было составление полного списка тех растений, которые росли по берегам Дуная. Другой известный биолог, Карл Линней, впервые описавший особенности строения и жизнедеятельности неизвестных в то время водных папоротников, решил назвать этот род именем своего уважаемого научного коллеги.
От всех родов папоротников марсилеевые папоротники отличаются тем, что только у них развиваются особые органы, которые называются спорокарпиями. Спорокарпии – это своеобразные замкнутые вместилища, содержащие сорусы. Форма и размер спорокарпий разнообразны: шаровидные или бобовидные, есть даже почти квадратные и треугольные. Спорокарпии развиваются у оснований черешков, в них может накапливаться крахмал, имеющий питательные свойства, поэтому в некоторых тропических странах марсилею употребляют в пищу.
Растения рода марсилеи – небольшие травянистые многолетники с тонкими ветвящимися корневищами, которые могут быть слегка погружены, заглублены во влажный грунт, могут стелиться по поверхности такого грунта. У марсилей, растущих в умеренной зоне, зимой перезимовывают только корневища, погруженные в грунт, а листья увядают и погибают. В тропических водоемах марсилеевые папоротники остаются вечнозелеными на протяжении всего года.
От узлов корневищ марсилеевых вниз отрастают корни, которые у некоторых видов могут ветвиться. Вверх от корневища поднимаются тонкие, длинные черешки, каждый из которых увенчан четырьмя листочками. У тех марсилей, которые растут в погруженном состоянии, листья могут быть полностью скрыты под водой, либо они плавают на длинных черешках по водной поверхности.
Листья марсилеи имеют большое сходство с листьями клевера. Не случайно поэтому марсилеевые имеют еще одно популярное название – водный клевер.
Листочки марсилеи проявляют интересное свойство, бывают в развернутом положении, с наступлением вечера начинают складываться и ночью находятся в сложенном состоянии – «спят». Подобная особенность присуща некоторым цветковым растениям, но для папоротниковидных «сонное поведение» листьев наблюдается только у марсилеевых папоротников.
Типичным местом обитания марсилей являются топкие берега пресноводных водоемов и болотистые места. Поселившись в прибрежных речных водах, марсилея может переносить периодическое высыхание и хорошо и быстро отрастать при каждом новом затоплении. Поэтому марсилеи называют растениями-амфибиями, т. е. земноводными растениями, часть их жизни проходит в воде, часть – на суше.
Из шестидесяти видов марсилей, довольно широко распространенных в теплых районах всего мира, на территории России встречаются только три вида, среди которых обычным и хорошо изученным папоротником является марсилея четырехлистная.
Марсилея четырехлистная
Марсилея четырехлистная произрастает в дельте Волги, в водоемах Нижнего Поволжья. Широко распространен этот вид также в Центральной и Южной Европе, в Северном Иране, Индии, Японии.
Папоротники этого вида – растения невысокие, не выше 20 см, с широкими клиновидно-округлыми цельнокрайними листьями. У оснований черешков располагается по 2–3 спорокарпия, прикрепленных к одной ножке. Длинные черешки плавающих листьев достигают иногда 70–80 см. Ветвящиеся корневища марсилеи могут достигать длины свыше одного метра.
Местообитанием второго российского вида – марсилеи щетинистой являются окраины болот, топкие низины в мелководных речных и озерных разливах нижнего течения Волги. Этот вид водного папоротника более мелкий, листочки имеют обратнояйцевидную форму с клиновидным основанием. Одиночные спорокарпии покрыты щетинками, от этой особенности и произошло видовое название.
В водоемах Южного Заволжья поселился третий вид, который имеет видовое название марсилея египетская. Отличается от двух других видов узкими обратноовальными, с выямчатыми краями листочками и четырехугольными споракарпиями.
В дельте Волги и среднеазиатских водоемах марсилеи и другие водные растения образуют густые заросли, в которых нерестятся рыбы, развиваются мальки.
У многих аквариумистов марсилеи являются обязательным украшением и источником кислорода в аквариумах.
