Среди групп древних растений особое место занимают папоротники. Бывая во влажных лесах, вы не могли не обратить внимание на травянистые растения с крупными красивыми перистыми листьями.
Это - папоротники. Когда-то они были обладателями растительного мира. В те давние времена эти растения выглядели гигантских деревьев образовывали огромные леса. Папоротники, как и другие высшие споровые растения, произошли от древних риниофиты. Наибольший расцвет папоротника имели в каменноугольный период. Среди них много вымерших видов, которые вместе с хвощами и плаунами образовали каменный уголь.
В отличие от своих близких родственников хвощей и плаунов, папоротников смогли лучше приспособиться к условиям существования и сейчас более распространены на земном шаре.
Особенности строения. Различные виды папоротников отличаются своим внешним видом, но в их строении есть общие признаки, благодаря которым можно легко определить принадлежность растений в отдел Папоротникообразные.
Рассмотрим строение папоротника на примере щитника мужского, одной из самых распространенных в Украине папоротников. Спорофит этого папоротника состоит из развитого корня, стебля и листьев. В щитника стебель ползучий, видоизмененное на корневище. Листья крупные, перистые и являются видоизмененными побегами, потому что растут верхушкой. Называются такие листья вайями (от гр. «Байон» - «пальмовая ветвь»). В молодом возрасте они равликоподибно закручены. На нижней стороне листа размещены спорангии, собранные вместе в кучки - сорусы (от греч. «Сорос» - «куча») (рис. 76, 2).
Особенности размножения. Спорофит папоротникообразных царит в их жизненном цикле развития. Развитие папоротникообразных такой же, как и во многих высших споровых растений. В большинстве папоротников споры одинаковые. Это - ривноспорови папоротника, к которым относятся почти все наземные представители, в частности щитников мужской. Созревшие споры щитника мужского высыпаются из спорангия и прорастают на поверхности почвы в небольшой (около 1 см) заросток. Заросток папоротника и является половым поколением, или гаметофитом. На нем формируются мужские и женские половые органы. Гаметы, которые в них образуются, сливаются. Важным моментом для оплодотворения является обязательное наличие воды. Из зиготы формируется зародыш. Некоторое время зародыш живет на заростка, пока не сформирует свои корни и побег и не перейдет к самостоятельному фотосинтеза (рис. 77).
Но в некоторых водных видов в спорангиях развиваются споры различной величины - мелкие микроспоры и крупные макроспоры. С микроспор образуются мужские гаметофиты, а с макроспор-женские. К таким папоротников, в частности, относится сальвиния плавающая (рис. 115, 1). Таким образом, среди папоротникообразных, как и среди плаунов, является ризноспорови и ривноспорови растения.
Многие папоротников имеют способность размножаться вегетативно с помощью выводковых почек, корневищ и тому подобное.
Распространение. Отдел Папоротникообразные является крупнейшим среди высших споровых растений. На Земле более 12 видов папоротников. Растут они на всех континентах, в различных экосистемах: лесах, пустынях, болотах, изредка в пресных и соленых водоемах. Наибольшее разнообразие папоротникообразных - во влажных тропических лесах. В Австралии и Новой Зеландии и в наше время растут древовидные папоротники до 25 метров высотой и диаметром ствола до 50 см, например, альзофила. Стволы этих папоротников похожи на колонны и не ветвятся. Среди современных папоротникообразных есть лианы, эпифиты, водяные папоротники. В лесах и болотах умеренных широт травянистые папоротники иногда образуют сплошные заросли. В Украине около 55 видов папоротникообразных, которые растут во влажных лиственных и смешанных затененных лесах, ущелье скал. Среди всех отделов споровых растений Папоротникообразные имеют сложное строение вегетативных органов. Благодаря наличию развитого корня, видоизмененного на корневище, стебли, листьев они лучше приспособились к различным условиям окружающей среды. Вымершие семенные папоротники были предками семенных растений.