Благодаря наличию кремнезема в побегах хвоща полевого его использовали в быту и на производстве. Порошком из побегов хвоща чистили посуду, полировали деревянные изделия и изделия из алебастра. Хвощ полевой использовался и сейчас применяется как лекарственное средство в медицине и в ветеринарии.
Произрастают в России и другие виды хвощей: хвощ болотный и хвощ приречный. У этих двух видов общая особенность: спороносные колоски формируются на верхушках зеленых, фотосинтезирующих побегов. Хвощ болотный является ядовитым растением, заросли растений этого вида следует обходить стороной.
Корневища хвоща болотного индейцы Северной Америки использовали и кое-где используют и теперь для плетения корзин.
Отдел Папоротниковидные, или Папоротники(Polypodiophyta)
Общая характеристика папоротниковидных
Более 10 000 видов папоротников широко распространены по всему земному шару и встречаются в самых различных местах. Наиболее разнообразны папоротники во влажных тропических лесах. Там они растут не только на почве под деревьями, но и, представьте себе, на стволах и побегах деревьев.
В полумраке сырых тенистых участков тропических лесов обильно размножились древовидные и лиановидные папоротники. В водоемах обитают плавающие многолетние папоротники.
В странах умеренного климата древовидных папоротников мы не встретим, но многолетних травянистых папоротников довольно много. В России произрастает около 100 видов папоротников.
Читая учебник «Биология. 7 класс. Многообразие живых организмов», вы узнали, что папоротниковидные (или папоротники) считаются высшими споровыми растениями. Они, в отличие от представителей низших растений — водорослей, имеют стебли, корни, листья, но строение этих важных органов у папоротников характеризуется некоторыми особенностями.
Обычно стебель папоротников не бывает сильно развит и не достигает таких размеров и прочности, как у других высших растений (цветковых или голосеменных). Только у тропических древовидных папоротников стебли имеют вид прямостоячих стволов, на верхушке которых развивается целая, не очень большая крона крупных листьев.
У большинства травянистых папоротников стебель короткий и называется корневищем. По форме и расположению корней и листьев корневища подразделяются на два типа.
У одного типа корневищ придаточные корни располагаются главным образом на нижней, как бы «брюшной» стороне, а листья — на верхней, «спинной» стороне корневища. Есть виды папоротников, корневища которых равномерно покрыты придаточными корнями и листьями по всем направлениям.
Листья по массе и размерам (у некоторых до 30 м в длину) преобладают над стеблем. У большинства папоротников листья имеют черешок и красивую перистую пластинку, однократно, дважды или многократно рассеченную. Пластинка перистого листа имеет стержень, или рахис (от греч. rhachis — позвоночник), представляющий собой продолжение черешка.
Отрастая от корневища, молодые листья имеют закрученный вид, напоминая своей формой улитку или крупный завиток. И что интересно, листья папоротников длительное время сохраняют свой верхушечный рост.
Для листьев высших растений такой рост не является типичным. Верхушечный рост свойствен стеблям, а не листьям. Поэтому красивые крупные перистые листья папоротников, с научной точки зрения, больше похожи на стебли.
В клетках листьев папоротников, как и у всех зеленых растений, происходит важнейший процесс образования органических веществ на свету — фотосинтез. Листья папоротника выполняют функцию питания.
У многих видов листья, кроме обеспечения всего растения органическими веществами, являются и органами спороношения.
Строение листа папоротника
Есть виды папоротников, у которых листья дифференцированы. На одном и том же экземпляре папоротника располагаются листья без спорангиев, их называют стерильными, и листья, на которых располагаются спорангии со спорами. Научное название таких листьев — фертильные (от лат. fertilis — оплодотворяющий).
У папоротников, как у типичных высших споровых растений, важнейший процесс размножения начинается с момента созревания спор, которые у большинства видов располагаются на нижней, обратной поверхности листа.
Споры формируются в особых образованиях — спорангиях. Группа расположенных скученно спор у некоторых видов папоротников превращается в особые образования, называемые сорусами.
О том, каким образом и при каких условиях споры прорастают и превращаются в небольшие пластинки — заростки, на которых образуются специальные органы, дающие клетки двух типов, и как в результате оплодотворения возникает новое, молодое папоротниковое растение, вы уже знаете (см. учебник, с. 63).
Папоротники — растения очень древние. Когда-то на нашей планете вместе с другими споровыми растениями они образовывали сплошной растительный покров суши. В заболоченных лесах каменноугольного периода среди гигантских хвощей и плаунов росли величественные древовидные папоротники, высота которых достигала 30 м.
Отпечатки крупных перистых листьев можно видеть сейчас на кусках каменного угля, в образовании которого принимали участие древовидные папоротники.
Окаменелые остатки стволов были найдены в каменноугольных отложениях всех континентов, вплоть до 70° с. ш.
Потомки древних папоротников, распространяясь по Земле от тропиков к северу, нашли себе приют и в тени наших российских лесов.
В их жизнедеятельности появилась сезонная периодичность: весной начинается рост и развитие, к осени рост приостанавливается, листья отмирают у большинства видов папоротников. Но у некоторых видов происходит перезимовка листьев, как напоминание о том, что в тропиках на фоне постоянной вечнозеленой растительности папоротники тоже являются вечнозелеными.
Красивые перистые листья папоротников дали название этим растениям. Слова «перо», «парить», «папоротник» характеризуют особенности строения листьев.
В живой природе нашей Земли папоротники, в отличие от других высших споровых растений (хвощевидных и плауновидных), имеют большое экологическое значение. Они — необходимые и важные компоненты лесных экосистем, часто доминируют в травяно-кустарничковом ярусе, образуя сплошные густые заросли.
Имеют папоротники и хозяйственное применение. В некоторых странах молодые побеги и сердцевину древовидных папоротников употребляют в пищу: маринуют, солят. Из некоторых видов папоротников готовят препараты для избавления от кишечных паразитов.
Многие папоротники с крупными красивыми или изящно рассеченными воздушными листьями являются зеленым украшением садов и парков. Папоротник нефролепис давно стал привычным комнатным растением, радуя людей ажурной легкостью своих листьев.
Водные папоротники не только служат украшением аквариумов, но и обеспечивают их обитателей кислородом.
Папоротники нуждаются в защите и охране. Очень часто люди, посещая леса и парки, привлеченные красотой и живописностью листьев папоротников, собирают их для украшения букетов. Нельзя этого делать. Многие люди не знают, что ткани листьев папоротников, древних и ценных растений, очень быстро погибают. Поникшие, увядающие листья становятся малопривлекательными, и люди выбрасывают их из букетов, не задумываясь о последствиях своих поступков. В результате в лесах уменьшается количество таких красивых, полезных и необходимых природе растений, как папоротники.
Для того чтобы не наносить непоправимого вреда живой природе, не губить ценные, полезные виды, необходимые для лесных экологических систем, нужно изучать особенности жизнедеятельности и распространения растений, знать их виды.
Наиболее распространенными в современном растительном покрове Земли родами папоротников являются Щитовник, Кочедыжник, Орляк, водные папоротники Сальвиния и Азолла и др.
Род Щитовник(Dryopteris)
Сто пятьдесят видов этого рода папоротников распространились по Земле от холодных районов Северной Америки и Евразии до тропических областей Африки, Азии и Южной Америки. Самое большое количество видов щитовника (около 100) произрастает в Гималаях и в Восточной Азии.
Замечателен род щитовника тем, что в противоположность многим другим папоротникам почти все его виды растут в умеренной зоне, поселяясь в хвойных, смешанных и широколиственных лесах. В горных районах заросли щитовника встречаются в буковых, еловых, пихтовых лесах и арчовниках (насаждениях можжевельников).
Около 25 видов щитовника произрастает в России почти повсеместно. Один из наиболее красивых и широко распространенных лесных папоротников — щитовник мужской.
Щитовник мужской
Это многолетнее растение. Весной из верхушки толстого корневища, густо покрытого мягкими коричнево-бурыми чешуями, поочередно появляются интересные образования — слегка опушенные завитки, похожие на улитку.
Это будущие молодые листья, которые растут очень медленно.
Постепенно листья разворачиваются в крупную дваждыперистую пластину с зубчиковыми краями. Наибольшей длины, до одного и даже полутора метров, листья достигают на третий год жизни папоротника.
Листья от корневища отходят пучком и красуются на протяжении всего лета. На нижней поверхности каждого листа с середины лета начинают формироваться мешковидные спорангии, в которых созревают споры. Осенью листья увядают, но к этому времени щитовник уже рассеивает свои споры, из которых вырастают заростки (гаметофиты) сердцевидной формы. На заростке в дождливую погоду или при сильной росе происходит оплодотворение, в результате которого со временем зародыш постепенно развивается во взрослое красивое растение.
Прилагательные мужской и женский в видовых названиях папоротников были даны еще в средние века, а причиной их появления послужил, по-видимому, внешний вид папоротников: более груболистный — папоротник мужской, более нежный и изящный — папоротник женский.
Щитовник мужской (папоротник мужской) — крупное живописное растение, всегда заметно в лесу в любое время года. Осенью косые лучи солнца, зайчиками бегая по деревьям, пням, травам, высвечивают ажурную кайму листьев щитовника.
От туристов и любителей природы этот вид папоротника страдает в наибольшей степени, потому что многие несознательные люди не могут, проходя мимо листьев щитовника, удержаться от того, чтобы не сорвать их, забывая о том, что от уменьшения количества листьев папоротники будут хуже питаться, расти и развиваться. В результате происходит сокращение их экземпляров, возникает нарушение экологических связей, беднеет лес.
Из щитовника мужского готовят препараты, используемые в борьбе с кишечными паразитами. В Европе использование этого папоротника в медицине началось после 1775 г. после того, как французский король Людовик XVI выкупил за большие деньги у вдовы швейцарского врача Нуффера рецепт приготовления лекарства из щитовника.
Следует помнить, что корневища щитовника мужского и вещества, извлеченные из него, ядовиты, поэтому очень опасно заниматься самолечением.
Род Кочедыжник(Athyrium)
Центральным родом большого подсемейства кочедыжниковых является род папоротников — Кочедыжник, включающий около 200 видов наземных папоротников, обитающих в лесах умеренной зоны Северного полушария и в высокогорных тропиках. Только немногие виды растут в тропиках.
Более двенадцати видов кочедыжника произрастает в России, среди которых наиболее известен кочедыжник женский, или женский папоротник.
Кочедыжник женский (часть листа с сорусами)
Кочедыжник женский похож на щитовник мужской. Видовое название хорошо характеризует этот вид растения с изящными, тонкими светло-зелеными листьями. Но все растение такое же крупное, как и мужской папоротник, и хорошо заметно даже в очень тенистом лесу.
Вот что интересно: названия папоротников мужской и женский по отношению к споровым растениям, которые не образуют семян, употребляются только в переносном смысле.
Дважды-, триждыперистые легкие листья кочедыжника женского пучком отрастают от толстого, короткого корневища, которое чаще всего растет вертикально, но может быть и ползучим. Корневище покрыто, как и у щитовника, коричневыми непрозрачными чешуями.
Сорусы в начале формирования имеют сначала почковидную форму, а затем приобретают удлиненную.
Корневища папоротника женского, как и папоротника мужского, широко использовали в народной медицине. А западноамериканские индейцы употребляли молодые листья и жареные корневища в пищу.
В настоящее время множество культурных форм кочедыжника выращивают в садах, парках, скверах. Эти растения радуют людей своими изящными и живописными листьями.
Кочедыжник женский, это красивое и ценное растение, необходимо беречь и охранять от неразумного истребления.
Род Гимнокарпиум(Gymnocarpium)
Один из двадцати родов большого подсемейства Кочедыжниковые называется Гимнокарпиум или Голокучник (Gymnocarpium).
Одним из самых распространенных лесных папоротников Северной Америки и Евразии является гимнокарпиум трехраздельный. Слово трехраздельный очень четко характеризует особенности своеобразной формы листьев этого вида.
Во втором названии этого красивого растения запечатлелась память о знаменитом шведском биологе Карле Линнее.
Листья гимнокарпиума похожи на равносторонние треугольники, состоящие из трех почти равных частей. Хорошо развитые черешки трех частей листа в месте их соединения с главной осью имеют заметное сочленение.
В отличие от большинства других видов кочедыжниковых, виды гимнокарпиума не имеют покрывальца — специальной формы защиты сорусов.
Каждый лист гимнокарпиума, красивый, изящный, на длинном черешке, отрастает от блестящего черного корневища. Корневище может разрастаться во все стороны на значительные расстояния, поэтому заросли гимнокарпиума образуют большие группы в широколиственных и хвойных лесах. В еловых лесах гимнокарпиум трехраздельный иногда образует сплошной травяной покров.
Род Страусник(Matteuccia)
Род Страусник также относится к подсемейству кочедыжниковых, но иногда рассматривается как самостоятельное подсемейство, так как папоротники, которые к нему относятся, имеют редукцированные размеры спороносных листьев, отличающиеся формой и цветом от листьев, не имеющих споры.
Привычными местами обитания страусника являются тенистые берега водоемов, пойменные леса, влажные, покрытые лесом склоны умеренной зоны Северного полушария.
Этот вид папоротника можно часто видеть не только в его привычных местах обитания в природе, но и в городах и поселках.
Красоту и особую неповторимость страусника обыкновенного создают два вида листьев.
Первые, стерильные листья — перистые с перисторассеченными сегментами листья страусника, на которых никогда не развиваются сорусы, выглядят очень изящно. Они достигают полутораметровой длины, образуя своеобразное кольцо, в центре которого позднее появляются спороносные листья. Эти очень важные для сохранения вида листья короче фертильных и по своей живописности напоминают страусовое перо, отчего и возникло название рода папоротника.
Вторые, спороносные листья отличаются от бесплодных не только формой, но и цветом. Сначала они светло-зеленые, затем, по мере созревания сорусов, становятся темно-коричневыми, рельефно выделяясь на фоне светло-зеленых стерильных листьев.
Коричневые спороносные листья не опадают осенью, как окружающие их стерильные листья, и, возвышаясь над снежной поверхностью, бывают очень заметны в зимнем лесу (см. рис. учебника, с. 65).
Интересной особенностью страусника обыкновенного является относительно быстрое прорастание спор после их высыпания в сравнении со скоростью появления заростков у других видов папоротников. Это происходит потому, что крупные, зеленые, фотосинтезирующие споры страусника имеют заметные хлоропласты, наличие которых позволяет прорастать спорам почти немедленно после рассеивания. Рассеивание спор происходит ранней весной (именно в это время имеется достаточная влажность для их прорастания), а закладываются и формируются споры страусника осенью предыдущего года.
Род Пузырник, или Цистоптерис(Cystopteris)
Этот вид можно считать самым распространенным в роде Пузырник. Его ареал — арктические и лесные районы Евразии, Северной Америки, субантарктические районы Южной Америки, горы Западной Африки, Новой Зеландии.
Пузырник всегда поселяется на влажной почве, растет в условиях прохладного или умеренно теплого климата. Растения этого вида папоротника довольно привлекательны. От тонкого ползучего корневища поднимаются вверх некрупные (длиной 10–15 см) листья с дважды-, триждыперистой пластинкой. Листья не имеют опушения. Тонкие черешки листьев папоротника очень непрочные, от этого и возникло видовое название ломкий.
Пузырник ломкий
Название пузырник возникло от того, что сорусы у папоротника округлые, прикрытые мешковидным, слегка вздутым покрывальцем.
Растет пузырник ломкий по речным берегам, в тенистых хвойных лесах, по выходам горных пород.
Растения рода Пузырник легко и быстро размножаются вегетативно. Так, у пузырника луковиценосного на нижней стороне листьев образуются почки, похожие на маленькие луковички, которые, падая на землю, дают новое растение.
Род Орляк(Pteridium)
Род Орляк представлен всего одним очень полиморфным видом орляком обыкновенным.
Этот папоротник имеет широкое географическое распространение. Такие роды Ч. Дарвин называл «хорошими». Первым условием для «хороших» родов является их значительное расселение по земному шару. Орляк не встречается только в пустынях и полярных областях.
В разных климатических условиях продолжительность развития у орляка разная. Надземные части орляка быстро отмирают там, где лето короткое. В регионах с более продолжительным летом листья на корневище держатся очень долго.
В российских лесах орляк произрастает наиболее часто на опушках светлых хвойных или лиственных лесов, на песчаной почве в сосновых лесах. Можно встретить орляк в зарослях кустарников, на открытых возвышенных местах, в горах.
Имея длинноползучее, глубоко залегающее корневище, орляк может быстро размножаться и разрастаться на участках выгоревшего леса, на брошенных землях, на неухоженных полях и пастбищах. В таких местах обитания орляк становится трудноистребимым сорняком, тогда как в естественных экосистемах орляк редко превращается в сорняк-завоеватель.
От корневища папоротника отходят довольно жесткие триждыперистые листья, на нижней поверхности которых располагаются линейные сорусы.
В зарослях орляка можно заметить большое количество муравьев, их привлекает сладковатая жидкость, которая выделяется особыми железами-нектарниками, расположенными у основания нижней пары листьев.
Люди давным-давно заинтересовались разными полезными свойствами орляка и использовали это растение в самых различных целях. Крупными листьями орляка покрывали крыши, использовали листья как подстилку для сельскохозяйственных животных. Орляк был топливом, удобрением, сырьем для химической промышленности.
Орляк является также ценным пищевым продуктом. Молодые листья, закрученные в тугие завитки, съедобны, обычно их собирают весной, в первые две недели после появления. Обжаренные в масле с сухарями, они напоминают по вкусу грибы.
В некоторых странах орляк давно уже стал одним из любимых пищевых продуктов. Американские индейцы, аборигены Новой Зеландии, Канарских островов из высушенных и измельченных корневищ приготовляли хлеб или употребляли их в пищу в сыром виде. В европейских странах в голодные годы орляк шел на приготовление заменителя хлеба.
Очень популярны блюда из орляка в Японии, причем своих запасов этого вида папоротника в этой стране уже не хватает — орляк ввозится из других стран, в том числе из России.
Легенды о папоротниках
Отсутствие цветков у таких крупных красивых растений, как щитовник, кочедыжник, орляк, заметных в любом лесу, казалось загадочным и непонятным. Непонятные природные явления порождали легенды и сказания.
Возникло предание о том, что папоротник цветет каким-то необыкновенным цветком, который распускается один раз в год, в глухую ночь, когда гремит гром и сверкает молния.
На Руси бог огня и грома носил имя Перун, вот и назвали люди несуществующий цветок папоротника перуновым огнецветом. Придумали также и другие названия этому фантастическому цветку: светицвет, жар-цветок, разрыв-трава.
Считалось, что тому, кто добудет такой редкий и таинственный цветок, откроются все клады, он сможет понимать голоса птиц и зверей.
Во многих русских деревнях и селах в ночь с 6 на 7 июля накануне дня Ивана Купалы, молодежь устраивала гулянья с песнями, хороводами и поисками перунова огнецвета в лесу.
Н. В. Гоголь запечатлел предание о цветке папоротника в повести «Вечер накануне Ивана Купалы». Герой этого литературного произведения Петро увидел цветение папоротника: «Глядь, краснеет маленькая цветочная почка и, как будто живая, движется. В самом деле, чудно! Движется и становится все больше и больше и краснеет, как горячий уголь. Вспыхнула звездочка, что-то тихо затрещало, и цветок развернулся перед его очами, словно пламя.
„Теперь пора!“ — подумал Петро и протянул руку. Смотрит, тянутся из-за него сотни мохнатых рук также к цветку, а позади его что-то перебегает с места на место. Зажмурив глаза, дернул он за стебелек, и цветок остался в его руках».
Многие люди утверждали, что они видели цветки папоротника как светящиеся точки и круги. Причиной такого явления могло быть свечение ночных насекомых или свечение гнилой древесины, вызванное деятельностью особых бактерий.
Род Ужовник(Ophioglossum)
Разрыв-травой называют люди род папоротников, относящихся к семейству ужовниковых, — род Ужовник.
Ужовник можно найти во влажных лесах и на открытых, но тоже влажных участках почвы.
Виды рода Ужовник трудно спутать с уже описанными выше папоротниками (щитовником, орляком, кочедыжником), потому что у них особенное строение листьев. Листья вильчато разделены на две части, одна из которых цельная, и на ней нет спор — вегетативная (стерильная), вторая — вытянутая, имеет спорангии, похожие на гроздья бутончиков, — спороносная (фертильная).
Из этих спорангиев в сухую погоду после их открывания высыпаются споры. На первый взгляд такая измененная часть листа напоминает стрелку с кистью цветков.
Ужовник в России еще называют язычник, язык змиевый или ужовый — за то, что от листьев таких папоротников отходит вырост, имеющий сходство с узким языком змеи. Латинское название рода Ophioglossum (офиоглоссум) в переводе означает «змеиный язык».
Названия указывают на характерный облик одного из распространенных в Европе видов этого рода — ужовника обыкновенного.
Ужовник обыкновенный
Около 45 видов ужовника обитает главным образом в тропиках. Там они поселяются на стволах и побегах деревьев. У тропических ужовников листья вырастают иногда до 4 м. В России произрастает 4 вида растений из этого рода. Растут ужовники медленно, в год отрастает только по одному листу. По числу листовых рубцов на корневище можно определить возраст растения.
Ужовники размножаются спорами и вегетативно с помощью выводковых почек, которые возникают на корнях. Часто люди срывают листья папоротника с такой силой, что вырывают из почвы корешки с почками возобновления, от этого страдает все растение.
Ужовники нуждаются в особом внимании и охране, иначе исчезнут из наших лесов такие оригинальные и живописные растения.
Род Гроздовник(Botrychium)
Род Гроздовник также относится к семейству ужовниковых. Как у всех ужовниковых, листья гроздовника состоят из двух частей. Одна часть листа — без спорангиев, т. е. стерильная, представляет собой перисто- или триждырассеченную пластину. Вторая часть, метельчато разветвленная на верхушке и по бокам, увешана шаровидными спорангиями, которые образуют довольно компактные образования, похожие на гроздья.
Гроздовники — это наземные травянистые растения с короткими вертикальными подземными корневищами. Под землей у них развиваются и гаметофиты.
Более сорока видов гроздовника растет в лесах и на открытых местах по всему земному шару — от лесотундры до тропиков.
В России наиболее распространены виды гроздовник многораздельный и гроздовник полулунный. Полулунный гроздовник называют еще ключ-травой, приписывая этому растению способность помогать кладоискателям.
В США вид гроздовник вирджинский получил название указатель. По народному поверью, это растение указывает место произрастания другого ценного растения — карликового женьшеня, дальнего родственника прославленного женьшеня.
Гроздовник многораздельный
Род Мараттия(Marattia)
Виды этого рода — самые крупные папоротники. Их близкие родственные виды давно вымерли. Это были высокие (от 10 до 15 м) древовидные растения со стройными колонновидными стволами. Верхушки таких внушительных «деревьев» украшала крона из огромных перистых листьев.
Окаменелые остатки стволов мараттиевых — колонновидных папоротников — до сих пор находят в каменноугольных отложениях.
Ангиоптерис вознесенный
До наших дней сохранилось около 60 видов папоротников рода Мараттия в тропиках обоих полушарий. Это самые крупные папоротники на Земле. Их размер обусловлен не высотой «стволов», а крупными дваждыперистыми листьями, длина которых достигает 6 м. Стебли же небольшие, редко достигают в высоту 1 м, имеют клубнеобразный вид и часто наполовину скрыты в почве.
Иногда мараттии культивируют. Их сочные листья используют в пищу жаренными, вареными, печеными.
Кроме красоты и экологической ценности, мараттии имеют медицинское значение. Жители Бразилии, Мексики, Антильских островов применяют вытяжки из стеблей и прилистников как лекарство.
Род Осмунда, или Чистоуст(Osmunda)
Один из наиболее красивых и крупных папоротников российской флоры — осмунда Клейтона. Этот дальневосточный вид, произрастающий на юге Приморского края, включен в Красную книгу, как редкое и реликтовое растение.
Вид этот был впервые описан основателем ботанической систематики, шведским биологом Карлом Линнеем еще в XVII в. Гербарий растения он получил из штата Вирджиния (США).
Но и сейчас не только в Северной Америке, но и в Китае, Японии, Гималаях благополучно произрастают эти интересные приземистые папоротники. У осмунды Клейтона над почвой несколько выступает, приподнимаясь, корневище, над которым возвышаются длинночерешковые крупные листья, собранные в красивую воронку.
Относительно возникновения латинского названия рода этих крупных папоротников существует две версии. По одной из них, слово osmunder — это один из эпитетов бога древних германцев Тора, очень сильного, мощного божества. Другая версия отражает давнее использование людьми осмунды для лечения заболеваний рта и горла. С такой целью с давних пор использовался другой вид папоротника — осмунда королевская. Латинские слова os, oris переводятся как «рот, уста», а слово mundare — «лечить».
В связи с этим понятно и происхождение русского названия рода папоротников — Чистоуст (см. рис. учебника, с. 65).
Осмунда королевская произрастает в Западной Европе и на Черноморском побережье Кавказа, в Северной и Южной Америке, Юго-Западной Индии.
Это растение красиво: листья (длиной до 2 м), вырастая из стволообразного корневища, образуют эффектную воронку. Мощная воронка листьев осмунды похожа на верхушки древовидных папоротников. Но от них осмунда резко отличается коротким толстым стволиком — корневищем, от которого отрастают листья. Поэтому осмунду королевскую относят к приземистым древовидным папоротникам.
Корневище-стволик осмунды используется как необходимый и ценный субстрат (основа) для выращивания на нем в теплицах красивых и очень дорогих орхидей.
Осмунда королевская — папоротник влаголюбивый, растет во влажных широколиственных лесах, в заболоченных ольшаниках, на лесных болотах. В результате проведения мелиоративных работ ареал осмунды резко сократился. В связи с этим в Европе и в Закавказье осмунда королевская объявлена реликтовым растением, находится под охраной.
Еще один вид — осмунда коричная, в отличие от реликтовой осмунды королевской, произрастает на Дальнем Востоке в большом количестве. В Приамурье по окраинам долинных лиственничных лесов осмунда коричная образует сплошные заросли. Эти заросли особенно красивы осенью, когда листья осмунды становятся оранжевыми, и от этого лиственничные леса, которым сопутствуют осмунды, приобретают особую пламенеющую окантовку.
Заросли осмунды коричной в лесах, образованных в основном лиственницей даурской, геоботаники называют лиственничник осмундовый.
У осмунды коричной есть еще одна интересная особенность: вокруг каждого экземпляра растения формируются так называемые «ведьмины» кольца (от центрального корневища отрастают во все стороны, как бы по радиусам, новые разветвленные корневища, на которых могут формироваться будущие листья).
Среднегодовой прирост корневищ осмунды составляет не более 1–1,5 см. Зная это, можно подсчитать возраст осмунды, измерив длину корневищ, отходящих от основного корневища. Так, один из промеренных экземпляров осмунды коричной с корневищем длиной 3 м 74 см, очевидно, имел возраст более 300 лет.
Род Адиантум(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».