ПАПОРОТНИКООБРАЗНЫЕ

Папоротникообразные включают в себя:

Предки этих растений – риниофиты (псилофиты), которые произошли от зеленых водорослей и первыми заселили сушу. Папоротникообразные достигли расцвета в каменноугольном периоде палеозоя. С богатейшей растительностью этого периода связано образование перегноя и насыщение атмосферы кислородом. Большинство древовидных плаунов, хвощей и гигантских папоротников вымерли в конце палеозоя и начале мезозоя, образовав на Земле основные запасы каменного угля. В настоящее время эти виды играют незначительную роль в биоценозах.

Папоротникообразные – высшие споровые растения. Обычно это многолетние растения, имеющие корни, стебли, листья. Размножаются спорами. В жизненном цикле преобладает спорофит. На листьях взрослого спорофита формируются спорангии (органы спорообразования), такие листья называют спорофиллами. В спорангиях созревают гаплоидные споры. В благоприятных условиях из спор отдельно от спорофита развивается гаметофит, он небольших размеров и называется заросток.

Среди папоротникообразных выделяют равноспоровые и разноспоровые. У равноспоровых все споры одинаковые, из них образуются обоеполые заростки, несущие и антеридии, и архегонии. У разноспоровых в одних спорангиях развиваются микроспоры, в других – мегаспоры (макроспоры). Из микроспор вырастают мужские заростки, на которых формируются антеридии, из мегаспор – женские, с архегониями. Заросток питается самостоятельно, имеет вид небольшой пластинки без дифференциации на органы. Развиваются заростки во влажных местах, т.к. процесс оплодотворения требует водной среды и осуществляется в дождливую погоду. Из оплодотворенной яйцеклетки развивается зародыш спорофита, состоящий  из зародышевого корешка, стебелька и первого листа. На начальных этапах развития спорофит получает питательные вещества из заростка, затем переходит к самостоятельному питанию.

ПЛАУНОВИДНЫЕ

Одна из наиболее древних групп высших растений. В настоящее время сохранилось около 1000 видов. Это многолетние вечнозеленые травы, чаще всего встречающиеся в сыроватых хвойных и смешанных лесах. Живут на земле, стволах и ветвях деревьев. Имеют прямостоячие, полегающие, свисающие или стелющиеся побеги. Побеги ветвятся вильчато (дихотомически). Стебли густо покрыты листьями, похожими на заостренные чешуйки. Верхушечные побеги заканчиваются  спороносными колосками. Из спор образуются обоеполые гаметофиты – заростки. Заростки мелкие (2-3 мм), развиваются в почве, питаясь благодаря симбиозу с грибами. Через 15-10 лет на них образуются антеридии и архегонии. Сперматозоиды многожгутиковые; оплодотворение  происходит в присутствии воды; из диплоидной зиготы развивается новое растение. Плауновидные могут размножаться вегетативно частями побега.

Травоядные животные в пищу плауны не употребляют, видимо, в связи с тем, что некоторые виды содержат яд, сходный по действию с кураре. В медицине плауны используют для лечения алкоголизма. Споры используют в качестве детской присыпки и для изготовления взрывчатых веществ. В настоящее время многие виды плаунов занесены в Красную книгу (в том числе и в Тульской области), т.к. плауны не переносят загрязненный воздух, очень медленно растут, истребляются из-за своей декоративности.

ХВОЩЕВИДНЫЕ

Немногочисленная группа (около 20 видов) многолетних трав с хорошо развитым корневищем, от которого ответвляются придаточные корни. Хвощи растут на влажной кислой почве в сырых лесах, на болотах, влажных лугах и полях. Стебель состоит из междоузлий, в узлах мутовчато расположены узкие «листочки», представляющие собой сильно измененные боковые веточки. Настоящие листья видоизменились в бурые чешуйки. Внешне хвощ похож на «елочку». Клетки хвощей накапливают кремнезем, который выполняет механическую и защитную роль; животные хвощи не едят.

Весной на корневищах вырастают бурые весенние спороносные побеги. Наверху этих побегов в колосках созревают споры. После созревания споры высыпаются и разносятся ветром. Из спор развиваются гаметофиты – маленькие зеленые пластинки диаметром 1-3 см с ризоидами (заростки). Заростки разных видов хвощей или однодомные, или двудомные. На них развиваются гаметы, которые попарно сливаются, образуя зиготу. Из зиготы развивается спорофит, который преобладает в жизненном цикле.

Летом на месте спороносного побега появляются зеленые фотосинтезирующие летние побеги, похожие на «елочку». Их назначение – синтез органических веществ, которые оттекают в корневища.

Хвощи используют в медицине как кровоостанавливающее и мочегонное средство (хвощ полевой), для полировки мебели и чистки посуды. Хвощи – сорняки пастбищ и полей, а также индикаторы кислых почв (почвы, где растут хвощи, требуют известкования).

ПАПОРОТНИКОВИДНЫЕ

Это многочисленная (около 10 тыс. видов) группа высших споровых растений, приспособившихся к различным условиям обитания. Папоротники обитают в пустынях, болотах, озерах, солоноватых водах и особенно широко в лесах. В основном это многолетние травы, но есть также деревья (в тропиках), лианы, эпифиты.

Тело папоротника расчленено на стебель, лист и корни, отходящие от корневища. Корни придаточные. Стебли развиты слабо и часто находятся в почве, а над поверхностью развиваются перисто-рассеченные листья с длинными черешками – вайи.

Листья совмещают функцию фотосинтеза и спороношения. На нижней стороне листьев формируются спорангии в сорусах (коричневатые овальные тельца), в которых образуются гаплоидные споры. Споры прорастают в однодомные или двудомные заростки с ризоидами – сердцевидные зеленые пластинки 1 см в диаметре. Это гаметофиты, на которых развиваются половые клетки. После их слияния во время дождя или росы из зиготы формируется диплоидный спорофит – листостебельное растение.

Некоторые виды папоротников съедобны, используются как лекарственные (глистогонные), декоративные. На рисовых полях культивируют плавающий папоротник азоллу, живущий в симбиозе с азотфиксирующей водорослью (цианея) как источник соединений азота.

Древние семенные папоротники (все вымерли) дали начало голосеменным, от которых впоследствии произошли покрытосеменные.