Папоротники, хвощи и плауны размножаются с помощью спор, как и мхи. Но в то же время их причисляют к высшим растениям. Давайте разберемся, в чем тут дело.
Особенности строения папоротников, плаунов и хвощей
У папоротников, хвощей и плаунов есть хорошо развитые корни, стебли и листья. Это отличает их от мхов с их примитивным строением. Также у них имеются развитые проводящие и механические ткани, обеспечивающие транспорт веществ и прочность.
Проводящие ткани папоротников, плаунов и хвощей состоят из сосудов и трахеид - высокоспециализированных клеток для переноса воды и питательных веществ.
Благодаря наличию этих тканей папоротники могут достигать длины до 20 метров, а стволы древовидных плаунов в палеозойскую эру - до 30 метров. Мхи таких размеров иметь не могут.
Строение папоротника
- Корневище с многочисленными придаточными корнями
- Листья (вайи) перистые, крупные
- Спорангии созревают на нижней стороне вайи
Строение плауна
- Стебель длинный, ползучий, с многочисленными боковыми побегами
- Листья чешуевидные, мелкие
- Спороносные колоски на верхушках вертикальных побегов
Строение хвощи
- Длинный стебель, с выраженными разделениями с строгим чередованием узлов и междоузлий
- Листья чешуйчатые, длинные
- Спороносный колосок на конце.
Хвощи отличаются наличием подземных корневищ, членистых стеблей и редуцированных листьев. Но и у них есть специализированные проводящие и механические ткани.
Размножение и жизненный цикл
Несмотря на наличие в жизненном цикле фазы спор, папоротники, хвощи и плауны считают высшими растениями. Почему?
Все дело в соотношении фаз спорофита и гаметофита. У мхов доминирует гаметофит, а спорофит зависит от него. У папоротников, хвощей и плаунов спорофит самостоятельный, долгоживущий, а гаметофит менее заметен.
Спорофит и гаметофит
У папоротников, хвощей и плаунов спорофит (споровое поколение) является самостоятельным организмом, способным к активному питанию и фотосинтезу. Гаметофит же небольшой по размерам и недолговечный.
Поэтому, несмотря на наличие спор в цикле развития, основная биомасса этих растений приходится на споровое поколение. Это и послужило основанием отнести папоротники, плауны и хвощи к высшим растениям.
Значение в природе
Почему папоротники плауны хвощи относят высшим растениям? В первую очередь, из-за их экологической роли.
Они играют большую роль в поддержании влажности воздуха и почвы. Их мощная корневая система предотвращает эрозию и стабилизирует ландшафт.
Использование человеком
Плауны, хвощи и папоротники относят высшим, также из-за их практического значения.
Некоторые виды употребляют в пищу, другие используют в медицине и производстве. Осадки их древних предков образовали залежи полезных ископаемых, в том числе каменного угля.
Разнообразие видов
На сегодняшний день насчитывается около 13 тысяч видов папоротников, около 15 видов хвощей и более 300 видов плаунов. Это многообразие форм и размеров поражает воображение.
Есть миниатюрные виды высотой всего несколько сантиметров. А есть гигантские древовидные папоротники, достигающие 15-20 метров в высоту с размахом кроны до 10 метров.
Древность происхождения
Ископаемые остатки папоротникообразных обнаружены в отложениях девонского периода, который начался почти 400 миллионов лет назад. Таким образом, эти растения являются одними из древнейших наземных обитателей.
Ученые предполагают, что именно папоротники первыми освоили сушу и подготовили ее для расселения других групп растений.
Перспективы практического использования
Хотя папоротники, плауны и хвощи издавна находят применение в медицине, пищевой промышленности и других областях, многие возможности их использования еще предстоит раскрыть.
В частности, ведутся работы по созданию лекарственных препаратов на основе биологически активных веществ этих растений.
