Папоротник споры: Размножение папоротников спорами | декоративный сад

Папоротник споры: Размножение папоротников спорами | декоративный сад

Содержание

Споры в папоротника: правила сбора и посадки

Пришло лето, оцветись тюльпаны и по всех клумбах, садах зазеленели прекрасные кустики – это папоротник, растение полное тайн и загадок. Главный секрет этого зеленого фонтана – размножения. Многие видели под листиком маленькие коричневые коробочки – споры. Благодаря им цветок размножается. Но, не спешите, размножение будет происходить в том случае, если это спорофит, но есть папоротник – гаметофит – без куста – пары он не даст новое поколение. 

Содержание:

Что такое спора?

Спора – это единая клетка, которая состоит из ядра и протоплазмы покрытых оболочкой. Она располагается на вайях, в спорангиях, с тыльной стороны листья. Спорангии, которые собраны в своеобразные кучки называются сорусами. Они прикрыты индузией – тонкая пленка и имеют ножку. Наглядно это выглядит как завязанный мешочек, где горлышко выступает в роли ножки. 

Спорангия также имеет плотную оболочку, которая состоит из внутреннего шара тонких клеток и внешнего утолщенного слоя, который во время созревания спор ссыхается и разрывает внутренний шар, выпуская наружу семя. В одном мешочке может созревать до 60 – 65 спор, а на одном здоровом растении – до миллиона. 

 

Правило сбора спор у папоротников

Первое – выбираем самую нижнюю вайю, и срезаем острым ножом, но если растение имеет только один ряд листьев, то выбираем вайю с самым большим количеством спорангий. Срывать лист запрещается, так как он крепкий, волокнистый и если тянуть его на себя, можно повредить корневище растения. 

Второе – аккуратно кладем лист на белую и чистую бумагу и подсушиваем на солнце, чтобы спорангии быстрее созрели и раскрылись.

Третье – когда мешочки полопались, переворачиваем лист обратной стороной и даем ему полежать в сухом месте еще 1 – 2 дня. Затем отряхиваем лист и высыпаем споры в конвертик или пакет. Желательно высушивать вайю на белом листе, чтобы лучше было видно осыпанные мешочки вместе со спорами. 

Подготовка почвы и посев спор

Самой оптимальной почвой для жизни папоротника является следующая комбинация:

  1. 1,5 части песка от всей емкости сосуда для посадки;
  2. 1 часть торфа;
  3. 2 части листовой земли;
  4. 2 части вересковой почвы.
Эту смесь хорошо прогревают в микроволновой плите, чтобы провести дезинфекцию и убить вредителей. Затем на дно плошка или широкого вазона кладут черепки, засыпают их песком, а замет перемешанную почву. Землю увлажняют и закрывают пленкой или стеклом на 2 дня.  Споры рекомендуют высевать в закрытом помещении, поскольку туда ветром не залетит иная спора или семя другого растения. В этом помещении в один день можно высевать споры только одного вида растения.  Посев осуществляется процессом раструшивания над землей собранных спор или мешочков. Замет емкость накрывают стеклом и помещают на подоконник или в парник. Увлажняют землю только путем подлива воды в поддон. Поливать запрещается. Со стекла стоит регулярно вытирать капли воды, чтобы не образовывался конденсат.

Уход за папоротником

После посева спор, через 1,5 – 2 месяца, на поверхности почвы появляется зернистый зеленоватый налёт – это всходят споры. Через неделю они превратятся в густую массу сердцевидных пластинок, состоящую с однослойных клеток. На растении, с нижней стороны, имеются ризоиды. Они похожи на нитеобразные корни, которые всасывают воду. Также здесь расположены и половые органы – антеридий, а ближе к основанию «сердца» — архегонии. Именно благодаря им, после оплодотворения, зеленый посев превращается в росток.

Уход за ростками папоротника не сложный и состоит из ряда простых действий:

  1. Емкость с всходами папоротника должна находиться в хорошо освещенном и сухом месте. 
  2. После того, как растение окрепнет, достигнет 2 – 3 см, проводят пикировку: тонкой палочкой пересаживают в другую емкость 15 – 30 молодых растений. Почву того ж состава стерилизуют, добавляют древесный уголь. Растение садят в новую землю, поливают с лейки с мелким сечением и опять накрывают стеклом. Емкости с рассадой ставят в северной части квартиры или дома на окне. Несколько дней после пересадки растения не поливают, подсушивая землю. Затем 2 – 3 раза в неделю опрыскивают водой. 
  3. Через 2 месяца папоротник необходимо еще раз пересадить, только каждую особу в отдельный горшочек с добавкой в смесь почвы 1 части рыхлой дерновой земли. И на этот раз, растение необходимо поставить в тень, регулярно опрыскивать, но не заливать. 

Процесс размножения папоротника спорами:

Как ухаживать за папоротниками:

Папоротники из спор | Цветы в доме (Усадьба)

Процесс выращивания папоротников из спор очень занимателен. Главный плюс его в том, что можно сразу получить огромное количество экземпляров интересующего вида. Главный минус – низкая скорость роста многих видов папоротников.

Где взять споры?

Многие виды папоротников прекрасно образуют споры в домашних условиях – например, нефролеписы, птерисы, асплениумы, платицериумы. Всегда можно раздобыть немного спор у знакомых цветоводов или даже снять их с вай папоротника, растущего в холле какого-нибудь учреждения, достаточно легонько провести рукой по «изнаночной» стороне вайи. Зрелые споры обязательно посыплются. Подставьте лист бумаги, откуда их можно собрать в пакетик. Более редкие и интересные виды папоротников можно найти в ботанических садах. Папоротники производят крохотные споры миллионами, и для посева вам хватит небольшой щепотки.

Посуда и субстрат

Для посева  использую стеклянные чашки Петри. Подойдет также любая пластиковая тара с крышкой, не очень глубокая, так как на первых порах юным растеньицам толстый слой субстрата не нужен. Важно знать, что для некоторых видов (из родов Блехнум, Платицериум, например) необходимо регулировать кислотность посевного субстрата. Оптимальной (рН около 5) она оказалась у торфяных брикетов «Фиалка».

Отломив необходимое количество от брикета и замочив в воде до полного насыщения влагой, торф затем слегка отжала и плотно уложить в посевную плошку. Обязательное условие – посуду (желательно вместе с субстратом) необходимо тщательно простерилизовать. В домашних условиях можно пропарить около 30-40 минут в пароварке. Подходит и стерилизация в микроволновой печи.

Подращивание всходов

Емкостям с посевами желательно создать тепличные условия – прикрыть стеклом (или поместить в полиэтиленовый пакет). Мои посевы всегда находились под лампами дневного света при температуре днем около 23-26°С, а ночью около 20°С. Субстрат необходимо регулярно увлажнять из пульверизатора.

В течение 2-3 недель споры обычно начинают прорастать. Невооруженным глазом будет заметен сначала лишь легкий изумрудный налет на почве. Затем крохотные заростки (так у папоротников называются всходы) подрастают и становятся похожи на маленькие зеленые сердцевидные пластиночки, ориентированные к свету одной стороной.

Нужно внимательно следить, чтобы не появилась плесень. Посевы могут быть загублены буквально за несколько часов. Спасти их можно с помощью фунгицида (например, Фундазол). Еще могут досаждать сине-зеленые водоросли и мох, споры которого обычно заносятся вместе со спорами папоротника при посеве. Очаг заражения нужно аккуратно удалить пинцетом.

Заростки постепенно растут, приобретая по краям красивые «фестоны», с нижней их стороны становятся видны волосковидные ризоиды (корешки). В это время для полноценного развития их необходимо почаще опрыскивать из пульверизатора. Но не переусердствуйте, иначе заростки в «болоте» загниют. Месяца через два-три после посева начинают появляться первые вайи юного папоротника – растение входит в стадию спорофита (взрослого растения). Начиная с этого момента, уже можно приступить к пикировке молодых растеньиц.

Пикировка

Посуда для пикировки должна быть несколько глубже посевной, поскольку слой субстрата нужно увеличить до 10 см. Все необходимо снова простерилизовать, проделать в дне отверстия и уложить дренаж. Состав почвы можно не менять. Или добавить в него немного крупного песка и питательной огородной почвы в равных пропорциях.

Трудность при пересадке может представить разделение переплевшихся в почве корешков сеянцев. Будьте готовы к тому, что какая-то часть растеньиц неминуемо погибнет при разделении. Только что распикированные растения необходимо держать накрытыми стеклом либо полиэтиленовой пленкой. Недели через две прижившиеся папоротники нужно постепенно приучать к открытому воздуху, приоткрывая крышку или пакет на небольшое время, или оставляя маленькие щели для постоянного доступа воздуха. Прямой солнечный свет этим растениям противопоказан!

Когда молодые папоротники начнут развивать новые вайи, можно с интервалом в две недели подкармливать их любым комплексным удобрением (концентрация – в два раза меньше обычной).

Очень хорошо прорастают споры многих видов папоротников, относящихся к родам Адиантум (венерин волос), Птерис (особенно критский), Асплениум и Циртомиум. Такой же капризуля, как нефролепис, например, взойдет не во всяких специально созданных условиях.

 

Трехлучевые споры папоротников • Евгения Правдолюбова • Научная картинка дня на «Элементах» • Ботаника, Биология

На этой электронной микрофотографии — трилетные (trilete), или трехлучевые, споры американского папоротника Ceratopteris richardii. Это один из вариантов строения спор папоротников, по которым их легко опознают под микроскопом. Через трехлучевую щель начинает прорастать гаметофит папоротников. У 

C. richardii наружная оболочка споры струистая, то есть с ребрышками. Более примитивные папоротники имеют гладкий периспорий, но трехлучевая щель всё равно хорошо видна.

От момента появления в геологической летописи подобных трехлучевых спор отсчитывают время существования на нашей планете сосудистых растений. Такие споры повсеместно встречаются начиная с силура, есть и более ранние находки, датируемые поздним ордовиком. По мнению авторов этих находок, в конце ордовика сосудистые растения возникли и долго развивались на древнем суперконтиненте Гондване, и только в силуре распространились по всему свету. Известны и находки трилетных спор непосредственно в спорангиях древнейших сосудистых растений, таких как куксония.

Этот план строения спор сохранился и у некоторых современных папоротников. В нашей флоре это, например, споры орляка (Pteridium) или ужовника (Ophioglossum). Среди папоротников, которые часто выращивают дома, трехлучевые споры можно наблюдать у адиантума (Adiatum). Кстати, спорангии адиантума и орляка стоит искать на обратной стороне их зеленых листьев, или, точнее, ваий, а спорангии ужовника находятся в части листа, похожей на колосок. Споры папоротников сами по себе коричневые, их не надо окрашивать для лучшей видимости, кроме того, они довольно крупные, так что их можно неплохо рассмотреть в обычный школьный световой микроскоп.

Как и пыльца, споры распространяются по воздуху и постепенно оседают на всевозможные поверхности. Одна из задач палинологов — изучать, в какой степени набор (спектр) пыльцы и спор из воздуха отражает, что растет вокруг. Таким образом по набору ископаемых спор и пыльцы можно точнее реконструировать древнюю растительность, а по набору свежих — решить криминалистическую задачу. В воздушных пробах и пробах пыли с поверхностей, собранных в умеренных широтах, споры папоротников попадаются редко. Они указывают разве что на возможную близость леса к участку, где была взята проба — впрочем, известны случаи распространения спор папоротников и по воде. Однако в воздушных пробах тропических широт число спор может даже превосходить число пыльцевых зерен! Неудивительно, что там активно изучается вопрос возможной аллергии на споры папоротников. В Сингапуре, например, споры папоротника составляют 6,2–8,6% от всего мусора в воздухе, а пыльца — 4,4–5,4%.

Самая информативная для определения деталь споры папоротника — это периспорий, коричневая внешняя оболочка (см. Спородерма), которую синтезируют клетки спорангия, а не сама спора. Периспорий может быть с шипиками, бугорчатый, морщинистый, гладкий, или даже струйчатый… Увы, он не всегда плотно прилегает к споре, и нередко в препарате можно найти «голую» спору без периспория, которую практически невозможно определить. Да и споры, одетые периспорием, сложны для определения — особенно это касается образцов неизвестного географического происхождения (то, с чем могут работать эксперты-криминалисты), ведь все существующие атласы спор папоротников и неполны, и ограничены конкретными регионами. Впрочем, некоторые выводы о происхождении пробы можно сделать просто сравнивая число спор папоротников с числом пыльцевых зерен.

Фото © Judith Garrison Hanks, Robbin Moran с сайта plantsystematics.org. Длина масштабного отрезка 10 мкм.

Евгения Правдолюбова

Как размножить папоротник спорами в домаших условиях пошаговая инструкция: подготовка горшков и спор

Папоротники, грибы и мхи не дают цветов, поэтому они не могут производить семена. Они размножаются спорами, которые образуются на нижней стороне листьев. Размножение папоротников спорами — увлекательный и довольно простой метод выращивания новых растений, но, в зависимости от вида папоротника, это может занять до года, прежде чем вы увидите какие-либо признаки жизни и два-три года прежде чем ваши юные папоротники будут готовы к посадке в саду.

Что такое споры?

Споры — это элемент репродуктивных клеток папоротников, грибов и мхов. Споры папоротника развиваются в маленьких зеленых капсулах на нижней стороне листьев, называемых спорангиями. Когда порошкообразные споры высевают на влажную почвенную смесь, они образуют небольшие сердцевидные образования, называемые проталий. Каждый проталлус содержит как мужские, так и женские половые органы, что позволяет им размножаться и таким образом создавать крошечные новые папоротники.

Сбор и сушка спор папоротника

Ветви, несущие споры, следует собирать в середине или в конце лета после созревания большинства спорангиев. Спорангии набухают и становятся коричневыми, черными, синими или оранжевыми, в зависимости от вида папоротника, это время, когда споры уже почти готовы. Если спорангии кажутся шероховатыми и грубыми, листья папоротника, скорее всего, уже сбросили споры.

Отрежьте часть зрелой, плодородной ветви, используя чистый острый нож или лезвие бритвы. Поместите отрезанную часть листьев в бумажный конверт и держите в теплой комнате в течение четырех или пяти дней. Если вы размножаете более одного вида папоротника, обязательно маркируйте конверт.

Подготовка среды для выращивания спор

Все посадочные материалы, инструменты, лотки и горшки перед использованием должны быть простерилизованы. Начните приготовление всего, что вам понадобится, за сутки до того, как будете готовы сеять споры. Выберите лоток или любые стандартные горшки, которые можно поместить в прозрачный контейнер, который можно плотно закрыть.

Можно даже использовать большие полиэтиленовые прозрачные сумки на молнии, например, из-под пледа, подушки и т.п. Еще один вариант: горшки, установленные в лотке для рассады и помещенные в аквариум, покрытый прозрачным куском стекла или оргстекла для предотвращения испарения влаги.

Хорошая посадочная смесь должна состоять из просеянного торфа с добавлением компоста и большого количества грубого перлита или мелкого керамзита, добавленных для дренажа и аэрации.

Стерилизуйте ваши инструменты, горшки и почву

Если вы используете лотки или горшки, которые использовались ранее, вам необходимо тщательно их очистить, а затем стерилизовать, окуная их в раствор из 1-2 столовых ложек бытового отбеливателя на пять литров воды. Потом дайте им полностью высохнуть.

Почвенная смесь также должна быть стерильной, чтобы убить любые конкурирующие споры, которые могут присутствовать в среде.

Вероятно, самый простой способ стерилизации почвы — это наполнить горшки или другие емкости почвенной смесью, накрыть их тканью, чтобы не размыть почву, а затем осторожно залить кипящей водой по всей поверхности пока смесь не будет полностью насыщена. Потом дайте почвенной смеси полностью остыть.

Есть еще пара способов. Если вас не смутит небольшой неприятный запах, вы можете простерилизовать свою почвенную смесь в духовке. Для этого необходимо разогреть духовку до 200°С, поместить почвенную смесь в пакет для выпечки, положить его на большой противень и сделать несколько отверстий в верхней части пакета. Нагревайте, пока температура почвы в центре не достигнет 180°С, контролировать температуру нагрева можно с помощью обычного пищевого термометра. Затем дайте почве остыть — оставьте ее в духовке.

Второй способ стерилизации почвы — в микроволновой печи. Наполните подходящую миску почвенной смесью, поместите ее в микроволновку и перемешивайте до тех пор, пока из почвы не испарится вода. Дайте смеси остыть в микроволновке. После стерилизации смочите почвенную смесь, используя дистиллированную воду.

После заполнения емкостей увлажненной почвенной смесью, хорошо ее утрамбуйте, чтобы удалить воздушные полости и уплотнить почву.

Цветочные горшки для дома и улицы в каталоге магазина

Вторая часть статьи: Размножение папоротника спорами в домашних условиях: посев спор и выращивание новых папоротников

Е.А. Кокушкина

ПАПОРОТНИКИ В «ШАЙТАН-ТАУ»

Одни из самых живописных ландшафтов Оренбуржья находятся в заповеднике «Шайтан-Тау» (Кувандыкский район).  На территории «Шайтан – Тау» произрастает множество редких растений, в том числе и папоротники.

Из общего количества видов папоротников на Земле — 16 занесено в Красную книгу Оренбургской области, 10 отмечено на территории заповедника «Шайтан-Тау» и 7 из них являются не только экзотическими и редкими, но и лекарственными.

Самыми уникальными можно назвать скальные папоротники. Эти растения облюбовали для жизни труднодоступные каменистые склоны горных хребтов «Шайтан –Тау» и прячутся в трещинах скал. К ним относятя костенец северный, волосовидный, четырехнаборный, сторожник или селезеночная трава, костенец постенный, многоножка обыкновенная, сладкий корень или сладкий папортник, вудсия эльбская, или северная, пузырник ломкий.

Страусник обыкновенный – один из самых красивых папоротников. Его спороносные листья (вайи) напоминают по форме страусовое перо, что и послужило основанием для названия растения – страусник. Его заросли можно увидеть вдоль крутого берега реки Сакмара, откуда и начинаются нагорные дубравы «Шайтан-Тау».

Дальше, в глубине лесной чащи, растет орляк обыкновенный. Этот многолетний, крупнолистный лесной папоротник встречается почти во всех лесах области, но это не значит, что он менее красивый. Если разрезать стебель орляка поперек, то можно увидеть сосудистые пучки в разрезе: они напоминают контур двуглавого орла.

Из лесных папоротников в заповеднике произрастают кочедыжник женский и щитовник мужской. Изящество тонко рассеченных светло-зеленых листьев кочедыжника женского особенно заметно в сравнении с щитовником мужским, с которым они часто соседствуют. Этот факт послужил причиной появления эпитетов: «более груболистный» – папоротник мужской, «более тонкий и нежный» – папоротник женский. Названия сохранены по сей день, хотя эти виды относятся к разным родам, а понятия «мужской» и «женский» употребляются лишь в переносном смысле.

Спороносит папоротник начиная с середины лета. Зрелое растение образует до 10 млн. спор (!), которые в основном оседают под растением. Самое большое расстояние, на которое переносятся споры – 5 метров. Большинство спор прорастает следующей весной при наличии условий: достаточная влажность, освещенность и определенная температура.

Папоротники очень нежные и хрупкие растения, и любые неблагоприятные погодные условия могут отрицательно сказаться на их существовании. Их исчезновению способствует и деятельность человека: вырубка лесов, чрезмерный выпас скота, сбор на букеты фертильных листьев (вай). В пределах заповедника «Шайтан –Тау» такого вмешательства в жизнь природы нет. Поэтому численность этих реликтовых растений не снижается, их популяции стабильны.
  

Любовь Линерова, младший научный сотрудник ФГБУ «Заповедники Оренбуржья»

Особенности строения папоротников, жизненный цикл, полезные свойства, применение в медицине

Папоротники – очень красивые растения, однако, не всем известны особенности строения папоротников и их физиология. В этой статье приводится краткое описание и фотографии данной культуры.

Содержание:

Папоротник – это удивительное растение, описание и фото

Относят папоротники к роду Осмундовых. Это очень красивое травянистое растение, родиной которого являются азиатские страны. В данный момент в дикой природе растение произрастает на Филиппинах, Китае, Украине и Российской Федерации.

Обитают папоротники в основном в лесах, особенно во влажных тропиках. Именно благодаря влаге растение хорошо размножается.

Папоротники имеют:

  • корневище;
  • стебель;
  • листья (листву также называют вайи).

Листья изначально имеют форму панциря улитки, так как слегка закрученные, впоследствии они раскручиваются и полностью разворачиваются, образуя плоскую форму.

Размер листьев зависит от формы и вида папоротника. Тропический папоротник имеет цельную и рассеченную форму листьев. Размер листвы может быть от четырех сантиметров до пяти метров. В некоторых случаях папоротники могут напоминать лианы с высоким стеблем и большими листьями, возможна длина до тридцати метров.

Существуют также древовидные формы, напоминающие деревья, примерная высота – 10 м и больше. В этом случае листва и стебель вьющиеся.

Посмотрим интересное видео о папоротниках, растущих в природе:

Особенности строения папоротника и его корневища

Строение папоротника уникальное и очень отличается от других культур. Кроме листьев и стебля имеется корневище, от которого отходят корни. Корневая система в размерах колеблется от 20 сантиметров до 1 метра. Все зависит от того, где расположено растение.

Листва – это надземная часть растения, которая растет неопределенное количество времени. С внутренней стороны листвы имеются коричневые бугорки.

Если рассматривать эту часть под микроскопом, можно заметить форму маленьких зонтиков. Эти бугорки являются прикрытием мешочков, внутри которых содержатся споры. Благодаря спорам происходит размножение папоротников. Прорастание спор происходит только на влажной почве.

Жизненный цикл, спорофиты и гамеофиты

У каждого папоротника поочередно происходит чередование полового и бесполого поколения гематофита и спорофита. Преобладающей является спорофитовая фаза, чаще всего это многолетние папоротники.

В нижней части листьев образуется спорангии, в них появляются споры. Когда растения находятся в условиях благоприятного климата, споры начинают прорастать, и из них образуются пластинки небольших размеров – заростки.

Они являются гематофитами, у папоротникообразных они зачастую обоеполые, то есть на них имеются как мужские, так и женские органы размножения, в которых появляются и сперматозоиды, и яйцеклетки. Процесс оплодотворения осуществляется в небольшом количестве воды.

Зигота нужна для развития зародыша, который постепенно укореняется. Из зародыша образуется спорофит. Некоторые виды папоротников имеют споры разных размеров, такие растения называются разноспоровые. Споры мужского пола являются очень маленькими, это микроспоры, когда они прорастают, образуется мужской гаметофит, а на нем через время появляются органы, вырабатывающие мужские клетки.

Споры женского пола являются крупными, их называют мегаспоры, на них образуется женский гаметофит, данные споры создают яйцеклетки. Когда в спорах накапливаются полезные вещества, это создает благотворную среду для разноспоровых растений, в результате гематофиты приобретают внутреспроровое развитие, пытаясь накопленными полезными веществами.

Благодаря быстрому развитию, процесс оплодотворения осуществляется раньше, чем обычно, и цикл заканчивается значительно быстрее. Разноспоровые папоротникообразные устойчивы к воздействию изменений окружающей среды.

Посмотрим интеерсное видео об особенностях строения папоротникаи его жизненном цикле:

Какие особенности строения и физиологии папоротникообразных не позволили им распространиться

Папоротники не имеет возможности распространиться по следующим причинам:

  • В отличие от семенных растений, у папоротникообразных плохо развита корневая и проводящая система, по этой причине рост замедляется, и тем самым они проигрывают другим культурам.
  • Споры, в отличие от семян, менее защищены, и многие из них погибают, не успевая переродиться в гаметофит.
  • Для размножения обязательно нужна вода, по этой причине папоротники не способны расти и оплодотворяться в засушливых местах.

Значение папоротников в медицине, полезные свойства

Папоротник имеет полезные свойства благодаря своему составу, куда входит:

  • крахмал
  • каротин
  • витамин B2 и Е
  • алкалоиды
  • рибофлавин
  • дубильные вещества.

В медицине активно используется как глистогонное средство.

В народной медицине эффективно используют растения для лечения гнойных ран, мужского ревматизма, устранения судорог и язв.

Настойку делают только на основе корневой системы, используют для наружного применения. Применять папоротник нужно с осторожностью, так как в некоторых случаях он противопоказан и может нанести серьезный вред организму. В особенности стоит проявлять осторожность больным туберкулезом, при анемии и при заболеваниях почек.

Итак, папоротник – очень красивое зеленое растение. Если используется растение в качестве лечебного средства — обязательно проконсультируйтесь у доктора!

Споры папоротников — Справочник химика 21

    Гаметофит папоротника образуется в результате повторных митотических делений из одноклеточной гаплоидной споры. Развиваюш иеся на листьях в спорангиях споры папоротника представляют собой продукт мейоза. После прорастания из такой споры образуется путем клеточных делений либо нитевидная структура (в темноте), либо тонкая пластинка — слой клеток (на свету). Полностью сформировавшийся заросток имеет [c.98]
    Броуновское движение является одним из важнейших опытных факторов, служащих наглядным доказательством молекулярного движения и зависимости этого движения от температуры. В 1827 г. английский ботаник Броун наблюдал в микроскоп очень мелкие частицы — споры папоротника, взвешенные в воде. Он обнаружил, что каждая частица движется по ломаной траектории. [c.148]

    Прорастание спор папоротников [c.273]

    РАЗНОСПОРОВОСТЬ И НЕПЛАВАЮЩИЕ МУЖСКИЕ ГАМЕТЫ. Очень важную роль в эволюции растений сыграло возникновение некоторых папоротников и их близких родичей, образующих споры двух типов. Явление это называют разноспоровостью, а растения — разноспоровыми. Все семенные растения относятся к разноспоровым. Они образуют крупные споры, называемые мегаспорами, в спо- [c.71]

    Спора — клетка, служащая для размножения н не являющаяся половой. Споры у цветковых растений, папоротников, мхов и т. п. являются продуктом мейоза и содержат половинное число хро-мосом. При прорастании споры дают начало гаплофазе. [c.464]

    Размер частиц аэропланктона колеблется в широких пределах, от 0,01 мкм для мелких вирусов до 50— 100 мкм для спор. м.хов и папоротников. Наиболее крупные частицы аэропланктона, как правило, не образуют агрегатов с другими частицами. Бактериальные клетки, наоборот, чаще всего. связаны с частицами пыли, капельками слюны, слизи и т. п. [c.168]

    Споры — бесполые репродуктивные системы из одной или нескольких клеток, покрытые защитной оболочкой и предназначенные для размножения и сохранения организмов в неблагоприятных условиях выявлены у грибов, водорослей, лишайников, мхов, папоротников, а также бактерий и простейших паразитов. [c.193]

    При огромном разнообразии форм размножения организмов все они могут быть сведены к двум основным типам бесполому и половому. При бесполом размножении воспроизведение потомства происходит от одной родительской особи путем образования спор или вегетативно. В первом случае новый организм возникает из одноклеточного образования — споры. Споры у растений образуются в спорангиях. Таким способом размножаются грибы, папоротники, хвощи. [c.40]

    Однако полярность не является изначальным и неизменно существующим свойством биологических объектов. У спор хвощей и папоротников полярность возникает лишь после определенных внешних воздействий, например, в ус]ювиях односторонне падающего света. При делении такой поляризованной споры освещенная сторона и соответствую- [c.359]

    У некоторых папоротникообразных формируется два сорта спор у одних образуются заростки только мужского, у других — только женского пола. Это разносдоровые папоротники. [c.298]

    Некоторые папоротникообразные находят применение в медицине. Из корневища папоротников получают препарат для изгнания паразитирующих у человека ленточных червей. Споры плауна применяются для обкатывания пилюль, а также в качестве присыпок. [c.298]


    У папоротников доминирует диплофаза она представлена самими растениями папоротника, на которых образуются споры. Как обычно, споры в результате редукционного деления получают половинное число хромосом. При прорастании спор развиваются заростки, которые вместе со спорами и представляют собой гаплофазу папоротников. Заростки — мелкие и малозаметные, но свободноживущие формы, на которых развиваются мужские и женские половые органы. Образование половых клеток в этих органах не сопровождается мейозом, поскольку заростки сами гаплоидны. Оплодотворенная яйцеклетка, напротив, диплоидна, и из нее вырастает само диплоидное растение папоротника. [c.35]

    Многие виды образуют громадное количество спор пли пыльцы. На каждый квадратный метр занятой растениями почвы приходятся миллионы пыльцевых зерен. Один экземпляр гигантского дождевика ( alvatia gigantea) дает 7-10 спор. Чрезвычайно велика потенциальная способность к образованию спор у мхов и папоротников. [c.170]

    Теория сцепления получила дальнейшее развитие в работах X. Диксона, О. Реннера, А. Уршпрунга и др. Тщательно проведенные экспериментальные исследования показали, что силы сцепления молекул воды в капиллярах весьма значительны. Например, доказано, что в клетках спорангиев папоротника они превышают 300 атм. Благодаря действию этих сил происходит разрыв спорангиев и выбрасывание спор. Силы сцепления частиц сока, полученного из падуба (Ilex aquifo-liuni), составляют около 200 атм и т. д. [c.334]

    Некоторые данные о том, как активированный фитохром вызывает ответ в компетентных клетках, получены на папоротнике ОпоЫеа. Для нрорастания спор этого растения необходим красный свет, а дальний красный свет ингибирует прорастание. Вначале, по-видимому, фитохром инициирует кратковременный приток Са из окружающей клетку среды, в результате чего содержание Са в цитозоле увеличивается Ионофоры Са ускоряют прорастание и в отсутствие света. Остается неясным, какова роль фитохрома в индуцируемых светом реакциях, в результате которых происходят изменения в транскрипции генов. Вероятно, протеинкиназы, чувствительные к притоку ионов Са , фосфорилируются, активируя при этом факторы транскрипции, специфичные для фоторегулируемых генов [c.435]

    Что же вынуждает клетки заростка папоротника дифференцироваться в мужские и женские половые органы Ответ на этот вопрос следует, по-видимому, искать в существовании каких-то особых веществ, стимулирующих возникновение антери-диев. Если споры чувствительного вида папоротника Опос1еа поместить по одной в пробирки, содержащие подходящую для роста папоротника синтетическую среду, то заростки будут развиваться нормально во всем, за исключением одного — на [c.99]

    На развивающиеся из спор протонемы мхов и заростки папоротников фотохимически действует в первую очередь длинноволновый свет. Поэтому ответная реакция этих объектов, обусловленная фототропизмом, связана с системой фитохромов. Наряду с этим, вероятно, свет поглощается и каким-то флавопротеидом. А поперечное по отношению к световым лучам положение листьев определяется влия- [c.80]

    Многолетний папоротник с тонким ползучим корневищем, листья продолговато-яйцевидные, длиной 10—30 см, голые, светло-зелеиые. Споры образуются в июле — августе. [c.27]


чудесных вещей: папоротники выбрасывают свои споры с помощью катапульты в средневековом стиле

Примечание автора: это последняя статья из серии «Чудесные дела». Вы можете прочитать больше об этой серии здесь.

Одна из наиболее недооцененных и изобретательных машин, созданных растениями, — кавитационная катапульта лептоспорангиатных папоротников. Если это звучит захватывающе и загадочно, то это потому, что это так.

Это лептоспорангиум, репродуктивные клетки которого образуются папоротником, называемыми спорами:

«ONF Fig 02 — Sporangium of Polypodium vulgare» Люсьена Маркуса Андервуда — Наши родные папоротники и их союзники, издание 6, 1900.Лицензировано как общественное достояние через Wikimedia Commons.

Вы заметите, что этот был сломан, и некоторые из спор, образовавшихся внутри, выпали. Обратите внимание на маленькое полосатое кольцо в правом верхнем углу, которое называется «кольцо». Капсулы со спорами выглядят как шлем римского центуриона.

Нижняя часть этой конструкции прикреплена к нижней части вайи папоротника, и она обычно встречается в скоплении из десятков точно таких же. Вот как выглядят эти скопления на нижней стороне одного папоротника:

«Споры папоротника P1180804».Под лицензией CC BY-SA 3.0 через Wikimedia Commons.

Если вы неподвижное существо, такое как растение или гриб, в ваших интересах разработать метод выселения вашего потомства наиболее целесообразным и эффективным способом. Для папоротников с лептоспорангиями это означает запускать их как валун, обращенный к ближайшему замку крестоносцев. Просто взгляните:

Рассказчик этого видео, соавтор исследования 2012 года в Science , описывающего те же результаты, упоминает, что катапульта запускается из-за явления, называемого кавитацией, которое заслуживает еще немного объяснений.Когда пузырьки газа образуются самопроизвольно из-за изменений давления в жидкости, это кавитация. Если вы, как и я, смотрели много фильмов о подводных лодках, то знаете, что кавитация — это плохо, потому что кавитирующий гребной винт издает шум, который может выдать вашу позицию русским. Это быстрое движение лопастей гребного винта создает очень низкое давление воды по их краям, создавая кавитационные пузыри в плохо спроектированных гребных винтах или гребных винтах, приводимых в движение плохо или слишком быстро. Эти пузыри схлопываются после прохождения зоны низкого давления и испытывают нормальное давление океана.Поток обрушений производит шумные ударные волны, которые может уловить пассивный гидролокатор.

В растениях давление воды обычно достигает низкого уровня, который может вызвать кавитацию, когда растения хотят пить, но пить нечего. У увядших или подверженных засухе растений, которые не могут получать больше воды из почвы, это может вызвать большие проблемы. Когда давление воды внутри клеток водопроводящих сосудов растения достигает критически низкого уровня, они создают каверны, образуя пузырьки в клетках, которые препятствуют дальнейшему течению жидкости.Кавитация внутри деревьев может быть настолько шумной, что в жаркие и засушливые дни ее можно услышать с помощью микрофонов.

В ребристых отсеках кольцевого пространства лептоспорангия испарение через тонкие прозрачные стенки между кольцами также создает среду низкого давления, способствующую кавитации. Но поскольку лептоспорангиум папоротника — одноразовое устройство, кавитация здесь не только не разрушительна, но и желательна, и необходима. Когда пузыри лопаются, кольцевое пространство внезапно расслабляется, как тетива лука, выпущенная лучником, обеспечивая импульс ускорения, необходимый для переноса спор в соседние почтовые индексы.

Но споры просто врезались бы в дно спорангия кольцом, не имея возможности остановить их движение на полпути. Рассказчик отмечает, что каждая респектабельная средневековая катапульта имела перекладину для остановки руки и запуска полезного груза. Вы, несомненно, заметили, что у лептоспорангия папоротника такое приспособление отсутствует. Так что же останавливает отскок кольцевого пространства?

Ответ — вязкость. В статье эффект объясняется с помощью менее известного соотношения, называемого «законом Дарси».Стенки кольцевого пространства особенно толстые и губчатые. Вода, движущаяся сквозь стены, когда кольцевое пространство возвращается в исходное состояние, подвергается сильному вязкому сопротивлению. Это сопротивление создается разницей в скорости воды, движущейся рядом со стенами (медленная) и движущейся дальше от них (быстрее), что вызывает внутреннее трение в молекулах воды, движущихся с разными скоростями.

Поскольку в целлюлозе кольцевого пространства так много крошечных пор (и, следовательно, большая площадь поверхности стенки), вязкое сопротивление велико, рассеивая энергию отскока и останавливая рычаг катапульты.Споры, не встречая подобного сопротивления своему движению, продолжают свой путь в дикой синеве вон вон, и, если повезет, приземляются на плодородной земле, свободной от папоротников.

Я оставлю вас с музыкальным видео, в котором показаны горящие спорангии папоротника, чтобы вы могли еще раз понаблюдать за этим захватывающим явлением. На мой взгляд, это похоже на то, что папоротник вступает в схватку со спорами и снежками. Обратите внимание, что случайные споры, которые падают со споровых шариков, когда они проплывают мимо, прилипают к растению и покрывают спорангии.Это хорошее, чистое, беспорядочное ботаническое развлечение.

Ссылка

Ноблин X., Дж. Вестбрук, К. Льоренс, М. Аргентина и Дж. Дюмайс (2012). Спорангиум папоротника: уникальная катапульта, Science, 335 (6074) 1322-1322. DOI: http://dx.doi.org/10.1126/science.1215985

Как вырастить папоротник из спор |

Папоротники могут быть незамеченными героями сада, потому что им мало поверили в том, что они изящно заполняют неудобные уголки, где мало что еще может расти.Обычно выносливые, а иногда и вечнозеленые, они играют важную роль в создании основы садовых насаждений. Их легко затмить более красочные и эффектные растения, но немногие из них имеют такую ​​же долговечную ценность, как папоротник, который останется неизменным, когда георгины и датуры перестанут цвести.

Папоротники часто растут в труднодоступных тенистых уголках сада

Когда у опытного садовода есть растение, которое он любит, он часто пытается размножить его методом проб и ошибок, пока не научится добиваться успеха.Однако даже опытные садоводы пугаются мысли о выращивании папоротников из спор. Кажется, что в этом есть какая-то загадка, покров тайны, который помещает его в ту же специальную сферу, что и такие навыки, как гибридизация, прививка и выращивание бутонов. На самом деле самым важным навыком является терпение, поскольку для прорастания спор могут потребоваться недели или месяцы, а молодые папоротники могут расти очень медленно.

Первое, что вам нужно, это… споры! Их можно купить у специализированных производителей, у некоторых поставщиков семян и у обществ энтузиастов папоротников.Выращивание из спор — очень недорогой способ получить много новых растений, так как споры настолько крошечные, что их может быть несколько сотен. Вы также можете собрать свои собственные споры с родительских растений в своем саду, а это значит, что ваши новые папоротники будут бесплатными!

Споры папоротника готовы к сбору

Споры обнаруживаются на нижней стороне листьев зрелых папоротников ближе к концу вегетационного периода. Обычно они представляют собой коричневые или черные сферы, прилипающие к листу, и размер варьируется в зависимости от разновидности.Убедитесь, что споры созрели, прежде чем собирать их, и вы можете судить об этом по цвету. Споры можно собирать двумя основными способами: твердые листья можно аккуратно соскребать ножом с круглым лезвием по листу белой бумаги, чтобы споры падали на них и были хорошо видны. Мелко рассеченные листья папоротника можно зажать между двумя листами белой бумаги и оставить до тех пор, пока на бумаге не появятся споры, часто почти оставляя силуэт исходного листа. Как только споры окажутся на бумаге, их можно аккуратно свернуть в воронку, чтобы споры можно было положить в конверт, готовый к посеву.

Как только вы получите споры, вам понадобится контейнер для их выращивания, и все, что вы будете использовать для посева семян, вероятно, подойдет. Небольшой лоток для семян, неглубокий горшок для растений, пластиковый контейнер для мусора с перфорированными отверстиями — подойдет все, что требует адекватного дренажа. Выбранная емкость должна быть действительно чистой и стерильной, а это означает хорошую стирку с последующей стерилизацией в кипящей воде.

Сначала стерилизуйте емкости кипятком

Затем контейнер следует заполнить компостом, предпочтительно мелким просеянным горшечным компостом, а не более грубым компостом без торфа.Компост следует засыпать так, чтобы он оставался на 1-3 см ниже края, и тщательно выровняйте. Немедленно накройте поверхность листом кухонной бумаги или кофейным фильтром, чтобы уменьшить загрязнение. Затем вскипятите чайник и залейте им компост и бумагу, чтобы стерилизовать, а затем оставьте охлаждаться. Процесс охлаждения может занять много времени, но прежде чем высевать споры, подождите, пока компост полностью не остынет.

Затем споры можно рассыпать по поверхности компоста. Поскольку они такие крошечные, посев может быть затруднен, а равномерное распространение спор затруднено.Старайтесь не кашлять и не чихать на этом этапе и сеять в помещении, где нет ветра! Затем следует промаркировать контейнер со спорами и поместить его прямо в пластиковый пакет, который следует закрыть. Теперь у спор есть влажный, стерильный и идеальный для прорастания микроклимат. Поместите его подальше от прямых солнечных лучей, например, под решеткой теплицы … и подождите.

Регулярно проверяйте споры папоротника, но наберитесь терпения

И ждать … и ждать … и ждать …

Наблюдайте за происходящим каждые пару недель, но старайтесь делать это, не открывая пластиковый пакет.Надеюсь, первое, что вы увидите, — это зеленая пленка на поверхности компоста. Со временем эта пленка превратится в мохоподобный нарост, который станет выше и «более комковатым». Не делайте того же, что и я, когда в первый раз я попытался вырастить папоротник, и выбросил компост, думая, что это какой-то грубый и нежелательный мох — это, скорее всего, начало роста проталлитов.

Prothalli — это этап жизненного цикла папоротника, напоминающий мелколистный мох. На этом этапе оплодотворение должно происходить между яйцеклеткой и спермой, прежде чем папоротники начнут расти.Поскольку сперматозоиды проходят через воду, важно поддерживать влажность окружающей среды и даже при необходимости опрыскивать проталлы. Опять же, этот процесс займет некоторое время, причем продолжительность может сильно варьироваться.

После оплодотворения заросли папоротника начинают развиваться в молодые папоротники

После того, как ростки разовьются в небольшие растения папоротника, их можно вылечить. Небольшие индивидуальные горшки следует тщательно очистить и наполнить компостом, затем полить и дать стечь перед тем, как в них высадить молодые папоротники.Если папоротники достаточно большие, их можно пересадить по отдельности, но если они слишком малы для этого, то на этом этапе можно высаживать участок или комок. Сушка — не вариант для молодых растений папоротника, поэтому каждый горшок следует промаркировать, затем положить в чистый пластиковый пакет и закрыть. Затем их следует поместить в прохладное место, вдали от прямых солнечных лучей.

Когда маленькие папоротники вырастут и наполняют свои горшки, их можно осторожно пересадить в горшки побольше.Именно в этот момент им больше не будет предоставляться защита пластикового пакета, и потеря этого микроклимата может стать шоком. Запотевание или частичное укрытие может помочь им адаптироваться к новой среде. Опять же, их следует хранить в прохладном месте, вдали от прямых солнечных лучей.

Когда молодые папоротники приживаются и разрастаются, их можно пересаживать на свои последние места в саду.

Как собирать споры — Американское общество папоротников

3.Если исходный папоротник находится в месте, где он мог получить перенесенные ветром споры других видов, или если его листья грязные, то тщательно промойте срезанные листья сильной струей прохладной воды и стряхните излишки.

4. Поместите собранные листья в тонкий белый бумажный конверт — подойдет деловой конверт — и дайте ему высохнуть при комнатной температуре в течение нескольких дней. Другой метод — поместить листья между листами гладкой белой бумаги, прижатой грузом.Вы можете сократить время высыхания до часа или двух, соскоблив сори с вайя в конверт или на лист бумаги, убедившись, что царапины разложены. Поскольку споры выбрасываются на один или два дюйма от спорангиев во время процесса сушки, закройте конверт или обеспечьте перегородки для удержания спор.

5. После того, как листья сморщились и спорангии рассыпались, образуется пыльная смесь спор и половы (отработанные спорангии, засохшие индусии, чешуя и т. Д.)). Перед тем, как выбросить, счистите щеткой или постучите остатки материала с листьев. Удалите большую часть мякины со спор. держите бумагу под небольшим углом и постукивая по ней так, чтобы полова отскакивала вперед, а споры оставались позади. Не волнуйтесь, если останется немного шелухи. Если ваша попытка очистить споры не работает или вы не уверены, есть ли какие-либо споры, пошлите весь высвободившийся или соскобленный материал. Все пожертвования будут очищены с помощью тонкого металлического сита при обработке для банка спор.

6. Запечатайте споры каждого пожертвования в сложенный бумажный пакет или пакет из алюминиевой фольги. Если используется бумага, она должна быть тонкой и гладкой, чтобы полученный пакет имел плотные складки и лежал ровно. Следует избегать использования вощеной бумаги, поскольку было показано, что она снижает долговечность спор. Пожалуйста, не кладите споры прямо в полиэтиленовый пакет и не используйте скотч для герметизации. Споры и мякина имеют тенденцию статически прилипать к пластику и массово прилипать к остаткам ленты. Если вы не уверены в том, что пакет запечатан, попробуйте поместить его в небольшой запечатанный пакет.

7. Пометьте каждый пакет или мешок, содержащий пакет, ботаническим названием , месяц сбора и год , и местоположение , если он был собран в дикой природе. Любая дополнительная информация, такая как среда обитания, высота над уровнем моря, тип почвы, зона устойчивости и т. Д.

8. Если пакеты тонкие, приклейте их к листу бумаги прозрачной (желательно съемной) лентой и отправьте по почте в обычном бизнесе. конверт. В противном случае отправляйте пакеты оптом, используя транспортировочный конверт с мягкой подкладкой.

9. Отправьте споры по адресу : Brian Aikins
AFS Spore Exchange
3523 Federal Ave.
Everett, WA 98201-4647

10. Отправьте фотографии по электронной почте или еще лучше, ссылки на изображения на spores.afs @ comcast.net.

Изображение баннера ( Cibotium glaucum ), сделанное Томом Ранкером.

Споры папоротника под микроскопом

Делиться — значит позаботиться!

Что такое папоротник?

Папоротники — древняя группа растений.Они предшествовали эволюции людей, млекопитающих, рептилий и птиц на основе летописи окаменелостей. Их происхождение можно проследить до позднего девона, примерно 360 миллионов лет назад — намного старше динозавров!

Они процветали на Земле двести миллионов лет до того, как появились цветковые растения. Несмотря на то, что они такие древние, у папоротников уже есть настоящие корни, стебли и сложные листья, похожие на современные растения. У папоротников также есть сосудистых систем , которые могут эффективно транспортировать воду и питательные вещества.Таким образом, мы относим папоротники к сосудистым растениям. Вот почему некоторые гигантские папоротники могут вырасти до 20 футов в высоту по сравнению с крошечными несосудистыми растениями, такими как мхи и печеночники.

Папоротники относятся к низшему отделу сосудистых растений — Pteridophyta. В отличие от других сосудистых растений, таких как цветковые и хвойные, взрослые растения вырастают сразу из семян, папоротники размножаются спорами, а у папоротников нет семян и цветов.

Жизненный цикл папоротников требует промежуточной стадии растения, называемой гаметофитом (половая фаза у растений) между спорами папоротника и зрелостью.Папоротники ограничены и могут размножаться только в достаточно влажных условиях. Как мы знаем сейчас, большинство папоротников растет на влажных участках под пологом леса, вдоль ручьев, ручьев и других источников постоянной влаги. Они не могут расти в жарких и сухих местах, таких как кактусы, или в холодных замороженных местах, таких как хвойные деревья.

Структура папоротника

Папоротники бывают разных форм и размеров, но все они состоят из трех основных частей — ветвей , корневища и репродуктивных структур, называемых спорангиями .

[На этом рисунке] Строение папоротника .
Вайя, корневище и спорангии — 3 основные части папоротника. Вайи — это листья папоротника. Корневище — это стебель папоротника. Спорангии являются репродуктивными структурами и находятся группами (называемыми сори; сингулярный сорус) под листьями.


Листья

Листья представляют собой листья папоротника и состоят из лезвия и стебля. Плоская пластинка — это расширенная листовая часть вайя, а стебель соединяет вайю с корневищем.

Новые листья получаются из корневища, и они плотно скручены в спираль (называемая fiddlehead или Crozier). По мере взросления и взросления эти болваны медленно разворачиваются. Листья имеют двойную функцию — фотосинтез и воспроизводство .

Лезвия папоротников растут во множестве разнообразных форм. Вайя может быть простым и неделимым или может быть разделено на множество отделов (называемых ушными раковинами). У некоторых видов ушные раковины могут в дальнейшем делиться на частички листочков, называемые пиннулами.Пиннулы можно даже разделить на доли и создать более сложные формы вайи, такие как буковый папоротник, северный древесный папоротник и папоротник девичьей шерсти (мой любимый папоротник).

[На этом рисунке] Листовые деления папоротника.
Листья папоротника могут быть разделены на разные части в зависимости от вида. Различная степень листового деления показана в серии силуэтов вайя.
• Простой — листья неразделенные (папоротник птичьего гнезда).
• Перистые листья — листья разделены на сегменты (чувствительный папоротник).
• Перистые — Вайи разделены на сегменты, полностью отделенные друг от друга (девичья шерсть селезенки).


Корневище

Корневище представляет собой комбинацию стебля и корня и выглядит как система ветвящихся жилок. Растущие сбоку корневища могут ползать по земле или под землей, расширяя свою территорию. Иногда корневища могут даже взбираться на дерево. В некоторых местах корневища могут вертикально перерасти в короткий ствол. Молодые листья дают ростки прямо из корневищ.Некоторые корневища древовидных папоротников, такие как королевский папоротник или кроновой папоротник, могут вырасти в твердый древовидный стебель, из которого вырастет пучок ветвей.

Спорангии

Спорангии (единичный спорангий) находятся в группах, называемых сори (единичный сорус) под листьями. Часто они бывают коричневыми, черными и оранжевыми. Споры папоротника находятся внутри спорангиев. У некоторых видов есть кусок защитной ткани, покрывающий спорангии, который называется indusium .Не у каждой вайи есть спорангии под собой. Листья, у которых есть спорангии, называются плодородными листьями.

Когда спорангии открываются, они выпускают споры. Если споры папоротника попадают в жилую среду, они могут вырасти в крошечное растение под названием гаметофит . Это промежуточное, недолговечное растение имеет 2 набора репродуктивных органов — антеридии (мужские) и архегонии (женские). В подходящих влажных условиях оплодотворение происходит либо на том же гаметофите, либо на соседнем.В результате внесения удобрений появляется новый спорофит — настоящий папоротник.

[На этом рисунке] Микроскопические изображения и иллюстрации соруса, спорангия и спор.
Сорус выглядит как маленькая точка на обратной стороне листьев. Многие спорангии составляют один срус. У некоторых папоротников спорангии не всегда видны, потому что они покрыты структурой, называемой индусиумом. Споры находятся внутри спорангия. Верхняя панель — это микроскопические изображения.
Фотография предоставлена: модифицировано из Ботанического блога.


Размножение и жизненный цикл папоротника

Жизненный цикл папоротника представляет собой чередование фаз диплоидных спорофитов и гаплоидных гаметофитов . Диплоид означает, что клетки содержат два полных набора хромосом, по одному от каждого родителя. Листовые растения «папоротник» — их спорофиты. Зрелые спорофиты могут производить споры.

Однако споры папоротника не превращаются в листовой спорофит. Они не похожи на семена цветущих растений. Вместо этого они производят гаплоидное поколение.На гаплоидной стадии каждая клетка содержит один набор хромосом или половину генетического набора (например, сперматозоид или яйцеклетку человека). Этот вариант брюк похож на маленькое растение в форме сердца. Его называют гаметофитом.

Внутри гаметофита сперма вырабатывается в структуре, называемой антеридием. Яйцо производится внутри похожей структуры, называемой архегонием. Яйца иногда образуются на том же гаметофите, что и сперматозоиды, но некоторые виды могут встречаться на отдельном гаметофите.Когда присутствует вода, сперматозоиды используют свои жгутики, чтобы подплыть к яйцеклетке и оплодотворить ее (вот почему папоротники могут процветать только во влажной среде). Оплодотворенная яйцеклетка становится диплоидной зиготой, образованной комбинацией ДНК яйцеклетки и сперматозоидов. Зигота вырастает путем деления клеток в новый спорофит.

[На этом рисунке] Жизненный цикл папоротника.
Жизненный цикл состоит из диплоидных спорофитных и гаплоидных гаметофитных фаз. Спорофиты — это зрелые растения, которые производят споры, но споры не могут вырасти в маленькое растение.Вместо этого споры гаплоидны, и они превращаются в растение в форме сердца, называемое гаметофитом. Он производит сперму и яйца. После того, как сперматозоиды ищут яйцеклетки для оплодотворения, зигота превращается в спорофит.


[На этом рисунке] Сердцевидный гаметофит.


Понаблюдайте за спорами папоротника под микроскопом

Необходимый материал

  • Образцы листьев папоротника
  • Предметные стекла и покровные стекла
  • Капельницы
  • Пинцет и иглы для препарирования3
  • лист папоротника и убедитесь, что под ним есть сори.Обратите внимание на цвет сори. Черный срус более спелый, чем белый.
  • Нанесите каплю воды на предметные стекла микроскопа.
  • Пинцетом удерживайте вайю и рассекающей иглой откройте сорус. Сделайте этот шаг рядом с каплей воды, чтобы споры могли попасть в воду.
  • Накройте покровным стеклом — и все готово.
  • Что вы увидите

    [На этом рисунке] Сори.
    Сори под вайей (листья).Положение вайи вверх ногами. Это папоротник Maidenhair.


    [На этом рисунке] Сори под препаровальным микроскопом .
    Спорангии становятся видимыми при 3-кратном увеличении.
    Фотография предоставлена: Botany Blog


    [На этом рисунке] Спорангий из папоротника Maidenhair под сложным микроскопом .
    Спорангий был установлен на предметное стекло. Внутри спорангия много спор. 100-кратное увеличение.


    [На этом рисунке] Спора папоротника Maidenhair под сложным микроскопом .
    Спору помещали на предметное стекло и просматривали при 400-кратном увеличении.


    [В этом видео] Лист папоротника под микроскопом выбрасывает споры.


    [На этом рисунке] Флуоресцентное изображение папоротника соруса.
    Увеличение 10x.
    Фото: Рохелио Морено, конкурс микрофотографий 2018.


    Похожие сообщения

    Изучение биологии растений с помощью готового набора слайдов

    Однодольные и двудольные растения

    Совместное использование — это забота!

    Изысканные формы и структуры спор папоротников — Архив научных разговоров

    Опубликовано Роббин Моран в рубрике «Интересные истории растений» 23 октября 2013 г.

    Роббин Моран, Мэри Флаглер Кэри, куратор ботаники NYBG, специализируется на папоротниках.Его полевые работы переносят его в основном в американские тропики, особенно в Центральную Америку и Анды. Среди его многочисленных публикаций — популярная книга «Естественная история папоротников» (Timber Press).


    1. Anemia aspera из Бразилии. Споры справа показывают борозду прорастания Y-образной формы; Спора слева показывает сторону без борозды.

    Замечательный аспект ботанических исследований — наблюдение за удивительными структурами, создаваемыми растениями. Пример в моем исследовании — споры папоротника.Это отдельные клетки, выделяемые миллионами с нижней стороны листьев папоротника. Они улавливаются воздушными потоками и уносятся от родительского растения, таким образом рассеивая виды. Они функционируют как семена, но, в отличие от семян, они одноклеточные и не имеют зародыша и семенной оболочки, которые являются многоклеточными структурами.

    В рамках своих исследований я изучаю споры папоротника с помощью растрового электронного микроскопа Garden, или сокращенно «СЭМ». Невооруженным глазом споры выглядят как пыль.Большинство из них имеют длину 30–50 микрометров, причем микрометр составляет одну тысячную миллиметра. Для сравнения: средняя ширина человеческого волоса составляет около 70 микрометров. Для справки: белая полоса на каждой фотографии здесь равна 10 микрометрам. Поскольку споры настолько малы, высокое увеличение и разрешение SEM — это именно то, что необходимо для выявления деталей их поверхности, которые часто являются изысканными и ценными для научной классификации. Эти детали часто настолько различны, что позволяют различить разные семейства, роды или даже близкородственные виды.

    2. Спора папоротника из Парагвая ( Lastreopsis ampissima ). Одиночная линия поперек центра — борозда прорастания.

    Одним из полезных признаков при классификации является форма борозд прорастания. Они либо имеют Y-образную форму (трилете; фото 1), либо одинарную прямую линию (монолет; фото 2). Эти борозды указывают, где спора была прикреплена к трем другим спорам сразу после того, как они были произведены в результате деления клеток. Когда спора прорастает, ее содержимое выступает сквозь отметины.

    Помимо отметин монолета и трилета, споры папоротника имеют много других деталей поверхности, таких как гребень вокруг их внешнего края или экватор (Фото 3). У других длинные шипы (фото 4). Никто не знает, какие преимущества дают растениям эти конструкции. Есть и другие типы, некоторые из которых я покажу в будущем.

    Слева: 3. Спора папоротника кобры ( Jamesonia imbricata ) из Боливии, края которой утолщены в экваториальный гребень. Спора трехлетняя, с Y-образными бороздками для прорастания.Справа: 4. Колючая спора ( Lomariopsis guineensis ).

    Из крошечных спор Растут большие папоротники

    F Растения завораживают. Участие обычно начинается с покупки нового растения или когда друг разделяет часть любимого растения. Но самое выгодное предприятие — это размножение папоротников с помощью спор — так, как крачки наве Мерла воспроизводят себя в течение почти 400 миллионов лет. Преимущество этого метода в том, что он дает намного больше растений. Часто это единственный способ получить необычные виды, поскольку выбор папоротников на рынке относительно невелик.

    Споры представляют собой одноклеточные репродуктивные структуры папоротников. В то время как цветок Джон Т. Микель — старший хранитель папоротников в ботаническом саду Нью-Йорка. растений и хвойных пород размножаются семенами, в споровых образцах образуются споры. Обычно они располагаются на обратной стороне листа папоротника, который называется вайей. Ящики со спорами (сори) расположены точками или линиями. У каждого соруса имеется от нескольких до сотен случаев спор, и каждый случай споры дает 64 или более спор в самых примитивных группах папоротников.

    Когда споры попадают во влажное место, они прорастают и образуют небольшой зеленый проталл в форме сердца, размером с ноготь вашего мизинца. Ризоиды, похожие на волосы, удерживают проталлус в почве и поглощают воду и минералы.

    На зрелых проталлах крошечные капсулоподобные антеридии производят сперматозоиды, а колбообразные архегонии производят по одному яйцу. Когда присутствует вода, сперматозоиды выделяются и плывут к архегониям. Оплодотворенное яйцо превращается в молодой папоротник с собственными корнями, стеблем и листьями по мере увядания проталлуса.

    Выращивание папоротника из спор — непростая задача, требующая терпения и осторожности. Но награда велика.

    Самый простой способ получить споры — из растений папоротника. При созревании споры обычно коричневые или черные (реже золотистые). Отломите листочек или весь лист и положите его стороной со спорами вниз на белую бумагу или в конверт. Споры высвободятся через несколько часов. На следующий день снова постучите по вайю и выбросьте его. Останутся споры и, возможно, несколько пустых ящиков для спор.

    Споры некоторых видов можно получить из питомников или каталогов семян. Намного лучше членство в одном из нескольких обществ папоротников в стране, которые проводят обмен семенами. У них есть споры как обычных, так и редких видов. Например, Американское общество папоротников насчитывает более 700 видов в своем банке спор. Большинство спор папоротника остаются живыми в течение нескольких лет (некоторые всего несколько дней или месяцев, а некоторые более 50 лет), поэтому их можно собирать и хранить для более позднего посева.

    Емкости для посева могут быть практически любого вида.Цель состоит в том, чтобы иметь контейнер, который можно было бы запечатать, чтобы уменьшить потерю влаги и поддерживать почти 100-процентную влажность, но при этом пропускать свет. Прозрачная стеклянная или пластиковая посуда или чашки хорошо сочетаются с плотно закрывающейся крышкой или прозрачной пластиковой пленкой поверх . Ряды стеклянной посуды — обычное дело в доме любителя папоротников. Или вы можете использовать прозрачные пластиковые коробки для обуви, в которых помещается 18 квадратных пластиковых цветочных горшков размером два с четвертью дюйма. Таким образом, многие из них можно хранить в небольшом пространстве, а небольшое количество воды на дне сохранит влажность всей партии.

    Влага необходима для прорастания, роста и оплодотворения. Высокая влажность необходима для ростков и молодых развивающихся папоротников после оплодотворения.

    В качестве почвы я предпочитаю смесь из одной части почвы, одной части песка и двух частей торфа или листовой плесени. Но многие другие типы почвы также подойдут. Большинство папоротников прорастают на любой среде. В основном вам нужна рыхлая смесь, которая обеспечивает хороший дренаж, но при этом хорошо удерживает влагу. Хорошо подойдут измельченный или длинноволокнистый сфагнум, или смесь сфагнума и песка, или торфяные горшки, или коммерческая почвенная смесь африканской фиалки (предварительно стерилизованная).

    Основной проблемой при выращивании папоротников из спор является их заражение. Споры мхов, грибов и водорослей повсюду — в воздухе, на всех поверхностях, в водопроводной воде и нестерилизованной почве. Об этом нужно помнить на протяжении всей процедуры посадки, пока новые растения не появятся сами по себе.

    Чтобы уменьшить урон, наносимый этими сокровищами вторжения, рекомендуются следующие шаги. Используйте как можно более чистый образец спор. Используйте предварительно стерилизованный грунт или запекайте горшечный грунт в духовке в течение двух часов при 300 градусах по Фаренгейту, или залейте кипятком торфяные горшки или сфагнум.

    Сфагнум довольно сильно кислый и с меньшей вероятностью поддерживает загрязняющие вещества. Некоторые люди не стерилизуют его, но лучше стерилизовать сфагнум, чем потом выбрасывать зараженный мусор. Если вы стерилизуете почву в духовке, держите ее влажной в закрытом контейнере, иначе она высохнет и пригорит. Некоторые люди используют пакеты для запекания птицы, чтобы сохранить влагу (и запах) внутри. Прокипятите емкости или промойте хлорным отбеливателем. Используйте кипяченую или дистиллированную воду, а не воду из-под крана.

    Если загрязнение все же произошло, разбавленный раствор перманганата калия (только пурпурный, а не розовый) помогает против грибков. Иногда мхи можно вытащить. Кажется, ничто не останавливает водоросли. так что действуйте осторожно с самого начала.

    ПРОЦЕДУРА

    Во-первых, убедитесь, что вы сажаете в первую очередь споры, а не мякину папоротника. Удалите лишний материал, постучав пылевидными спорами сбоку от бумаги. Ящики со спорами легче и опадают первыми, оставляя в основном споры, которые сильнее прилипают к бумаге.

    Смочите почву стерильной водой и поместите в емкость. Оставьте место наверху для воздуха и будущих ростков. Если посев осуществляется в отдельные горшки, которые нужно поместить в коробку из-под обуви, наполните каждый горшок почти до верха. В коробке будет зазор. Если вы используете накрытую посуду, используйте примерно один дюйм земли или заполните емкость на половину глубины. Держите контейнер закрытым до тех пор, пока он не будет готов к посеву.

    Откройте контейнер. Посыпьте споры конвертом или бумагой. Попробуйте равномерное распределение.Слишком много спор становится скученным для развития pIi. Накройте миту; уберите. Убедитесь, что она плотно прилегает • ■ уменьшите потерю воды. Некоторые используют вазелин по верхнему краю, чтобы сделать его воздухонепроницаемым.

    Поставьте емкость на подоконник, обращенный на север или восток, где будет светло, но не будут «готовиться» прямые солнечные лучи или споры папоротника. Искусственное освещение просто на высоте или лучше. Используйте флуоресцентные лампы холодного белого цвета. Центровые пробирки или коммерческие светильники для растений с контейнерами примерно на шесть дюймов ниже пробирок. Дайте им 14 часов света.Тогда подожди.

    Зеленый цвет проявится на поверхности почвы через один-два месяца. Хотя с ручным объективом это можно было увидеть и раньше. Это сигнализирует о том, что споры проросли и развиваются молодые ростки. ing. (Или хорошо растут мхи и водоросли.) Не позволяйте почве пересыхать. Если нужна вода, используйте стерильную воду и сразу же закройте крышку. Зрелые заростки развиваются через месяц или два.

    Когда проталлы кажутся такими большими, как собираются, следите за бабами, папоротниками.Если их нет, используйте брызги или туман для внесения удобрений. Для внесения удобрений нужна поверхностная вода.

    Когда ростки вырастут на полдюйма, прорежьте их. Используйте пинцет, чтобы выщипать небольшие участки и пересадить по 3 нескольких участка на контейнер, давая им пространство для роста. Снова накрыть до высокой влажности. Молодые листья очень тонкие и быстро сохнут. Когда дети вырастут на два дюйма, пересадите по одному на небольшой горшок. Держите влажность на высоком уровне еще некоторое время, так как они дают новые листья.Постепенно поднимайте крышку немного больше каждый день, чтобы она стала более твердой. Ти ,. это, пожалуй, самый критический момент во всей процедуре, и вы можете потерять всю партию, если будете слишком беспокоиться, чтобы их разоблачить. Не торопись. Если вы добьетесь успеха, у вас будет больше папоротников, чем вы будете знать, что с ними делать.

    У Американского общества папоротников есть нью-йоркское отделение, которое собирается в ботаническом саду Нью-Йорка в первую субботу каждого месяца с октября по май. Он также спонсирует летние экскурсии. За дополнительной информацией обращайтесь в Американское общество папоротников, ботанический сад Нью-Йорка, tronx, N.Y. 10458. III

    Размножение и жизненный цикл папоротников

    Папоротники — это листовые сосудистые растения. Хотя у них есть жилки, через которые течет вода и питательные вещества, такие как хвойные и цветущие растения, их жизненный цикл сильно отличается. Хвойные и цветковые растения эволюционировали, чтобы выжить во враждебных засушливых условиях. Папоротникам нужна вода для полового размножения.

    Основная анатомия папоротника

    У папоротников нет семян и цветов. Они размножаются спорами.

    Zen Ria / Getty Images

    Чтобы понять размножение папоротника, полезно знать его части. Листья — это листовые «ветви», состоящие из листочков, называемых ушных раковин . На нижней стороне некоторых ушных раковин есть пятна, содержащие спор . Не все листья и ушные раковины имеют споры. Листья, у которых они есть, называются плодородными листьями .

    Споры — это крошечные структуры, содержащие генетический материал, необходимый для выращивания нового папоротника. Они могут быть зелеными, желтыми, черными, коричневыми, оранжевыми или красными. Споры заключены в структуры, называемые спорангии , которые иногда слипаются вместе, образуя сорус (множественное число).В некоторых папоротниках спорангии защищены мембранами, называемыми indusia . У других папоротников спорангии находятся на воздухе.

    Смена поколений

    Папоротники сменяют поколения в рамках своего жизненного цикла.

    мариафлая / Getty Images

    Жизненный цикл папоротника требует для завершения двух поколений растений. Это называется сменой поколений .

    Одно поколение — это диплоид , что означает, что оно несет два идентичных набора хромосом в каждой клетке или полный генетический набор (например, человеческая клетка).Листовой папоротник со спорами является частью диплоидного поколения, называемого спорофитом .

    Споры папоротника не превращаются в листовые спорофиты. Они не похожи на семена цветущих растений. Вместо этого они производят гаплоид поколения . В гаплоидном растении каждая клетка содержит один набор хромосом или половину генетического дополнения (например, сперматозоид или яйцеклетка человека). Этот вариант растения выглядит как маленький росток в форме сердца. Его называют проталлусом или гаметофитом .

    Подробная информация о жизненном цикле папоротника

    Этот проталлус (окрашенный в красный цвет) имеет крошечные листочки и волокнистые ризоиды. Как только яйцо будет оплодотворено, из этой структуры вырастет узнаваемый папоротник. Однако проталлус гаплоидный, а спорофит диплоидный.

    Хосеп Мария Баррес / Getty Images

    Начиная с «папоротника» в том виде, в каком мы его понимаем (спорофита), жизненный цикл состоит из следующих этапов:

    1. Диплоидный спорофит продуцирует гаплоидные споры посредством мейоза , того же процесса, который производит яйца и сперму у животных и цветковых растений.
    2. Каждая спора превращается в фотосинтетический проталлус (гаметофит) посредством митоза . Поскольку митоз поддерживает количество хромосом, каждая клетка в проталлусе гаплоидна. Этот росток намного меньше папоротника-спорофита.
    3. Каждый проталлус продуцирует гаметы путем митоза. Мейоз не нужен, потому что клетки уже гаплоидны. Часто на одном ростке вырабатываются и сперматозоиды, и яйцеклетки. В то время как спорофит состоял из листьев и корневищ, гаметофит имеет листочки и ризоидов.Внутри гаметофита сперма вырабатывается в структуре, называемой антеридиумом . Яйцо производится внутри похожей структуры, которая называется архегоний .
    4. Когда присутствует вода, сперматозоиды используют свои жгутики, чтобы подплыть к яйцеклетке и оплодотворить ее.
    5. Оплодотворенная яйцеклетка остается прикрепленной к проталлусу. Яйцо — это диплоидная зигота, образованная комбинацией ДНК яйца и спермы. Зигота через митоз превращается в диплоидный спорофит, завершая жизненный цикл.

    До того, как ученые разобрались в генетике, размножение папоротников было загадкой. Казалось, взрослые папоротники возникли из спор. В некотором смысле это правда, но крошечные ростки, которые появляются из спор, генетически отличаются от взрослых папоротников.

    Обратите внимание, что сперматозоид и яйцеклетка могут производиться на одном и том же гаметофите, поэтому папоротник может самооплодотворяться. Преимущества самооплодотворения заключаются в том, что теряется меньше спор, не требуется внешний переносчик гамет, а организмы, адаптированные к окружающей среде, могут сохранять свои черты.Преимущество перекрестного оплодотворения, когда оно происходит, заключается в том, что у вида могут быть введены новые черты.

    Другие способы размножения папоротников

    Этот коронный папоротник оленьего рога произвел бесполый другой папоротник.

    sirichai_raksue / Getty Images

    Под «жизненным циклом» папоротника подразумевается половое размножение. Однако для размножения папоротники тоже используют бесполые методы.

    • В апогамии спорофит превращается в гаметофит без оплодотворения.Папоротники используют этот метод размножения, когда условия слишком сухие, чтобы позволить удобрения.
    • Папоротники могут давать молодые папоротники на кончиках плодоносных ветвей . По мере того, как молодой папоротник растет, его вес заставляет его опускаться к земле. Как только молодой папоротник укореняется, он может выжить отдельно от родительского растения. Обильное детское растение генетически идентично своему родительскому. Папоротники используют это как метод быстрого размножения.
    • Корневища (волокнистые структуры, напоминающие корни) могут распространяться по почве, давая ростки новым папоротникам.Папоротники, выращенные из корневищ, также идентичны своим родителям. Это еще один метод, позволяющий быстро воспроизводить изображения.

    Fern Fast Facts

    Лиз Уэст / Flickr / CC BY 2.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *