Споровые растения

Акинеты анабены постоянно находят в мегаспорангиях, и их прорастание идет параллельно образованию спор азоллы.

Оба партнера симбиоза получают выгоду от союза друг с другом. Водоросль обретает физическую и химическую защиту, постоянное минеральное питание. А папоротник азолла, содержащий водоросль, в состоянии фиксировать атмосферный азот — анабена является агентом фиксации.

Поэтому азоллу специально разводят на рисовых полях в Японии и Индокитае как «живое удобрение» для обогащения посевов азотом. По способности накапливать азот азолла не уступает бобовым, которые с такой же целью возделывают на полях умеренной зоны Индокитая.

На одном гектаре рисового поля в тканях азоллы могут развиваться и накапливаться водоросли массой до 10 т. Такая масса накапливает около 25 кг азота.

Обильно размножившаяся азолла может подавлять рост других сорняков на рисовых плантациях.

Вегетативное размножение азоллы происходит так же, как и у сальвинии. Довольно быстро, с помощью отламывания боковых ветвей от главного стебля, возникают новые молодые растения. Разрастаясь в благоприятных условиях, азолла может плотной массой покрывать всю поверхность водоемов, иногда препятствуя движению судов.

В большом почете азолла у любителей аквариумных растений, которые чаще всего разводят азоллу каролинскую.

Род Марсилея

(Marsilea)

Почти все виды (около 60) рода Марсилея — обитатели водоемов тропического, субтропического и умеренного климатических поясов.

Название рода происходит от фамилии итальянского ботаника, жившего в XVIII в., — графа Л. Марсильи. Заслугой этого ученого было составление полного списка тех растений, которые росли по берегам Дуная. Другой известный биолог, Карл Линней, впервые описавший особенности строения и жизнедеятельности неизвестных в то время водных папоротников, решил назвать этот род именем своего уважаемого научного коллеги.

От всех родов папоротников марсилеевые папоротники отличаются тем, что только у них развиваются особые органы, которые называются спорокарпиями. Спорокарпии — это своеобразные замкнутые вместилища, содержащие сорусы. Форма и размер спорокарпий разнообразны: шаровидные или бобовидные, есть даже почти квадратные и треугольные. Спорокарпии развиваются у оснований черешков, в них может накапливаться крахмал, имеющий питательные свойства, поэтому в некоторых тропических странах марсилею употребляют в пищу.

Растения рода марсилеи — небольшие травянистые многолетники с тонкими ветвящимися корневищами, которые могут быть слегка погружены, заглублены во влажный грунт, могут стелиться по поверхности такого грунта. У марсилей, растущих в умеренной зоне, зимой перезимовывают только корневища, погруженные в грунт, а листья увядают и погибают. В тропических водоемах марсилеевые папоротники остаются вечнозелеными на протяжении всего года.

От узлов корневищ марсилеевых вниз отрастают корни, которые у некоторых видов могут ветвиться. Вверх от корневища поднимаются тонкие, длинные черешки, каждый из которых увенчан четырьмя листочками. У тех марсилей, которые растут в погруженном состоянии, листья могут быть полностью скрыты под водой, либо они плавают на длинных черешках по водной поверхности.

Листья марсилеи имеют большое сходство с листьями клевера. Не случайно поэтому марсилеевые имеют еще одно популярное название — водный клевер.

Листочки марсилеи проявляют интересное свойство, бывают в развернутом положении, с наступлением вечера начинают складываться и ночью находятся в сложенном состоянии — «спят». Подобная особенность присуща некоторым цветковым растениям, но для папоротниковидных «сонное поведение» листьев наблюдается только у марсилеевых папоротников.

Типичным местом обитания марсилей являются топкие берега пресноводных водоемов и болотистые места. Поселившись в прибрежных речных водах, марсилея может переносить периодическое высыхание и хорошо и быстро отрастать при каждом новом затоплении. Поэтому марсилеи называют растениями-амфибиями, т. е. земноводными растениями, часть их жизни проходит в воде, часть — на суше.

Из шестидесяти видов марсилей, довольно широко распространенных в теплых районах всего мира, на территории России встречаются только три вида, среди которых обычным и хорошо изученным папоротником является марсилея четырехлистная.

Марсилея четырехлистная

Марсилея четырехлистная произрастает в дельте Волги, в водоемах Нижнего Поволжья. Широко распространен этот вид также в Центральной и Южной Европе, в Северном Иране, Индии, Японии.

Папоротники этого вида — растения невысокие, не выше 20 см, с широкими клиновидно-округлыми цельнокрайними листьями. У оснований черешков располагается по 2–3 спорокарпия, прикрепленных к одной ножке. Длинные черешки плавающих листьев достигают иногда 70–80 см. Ветвящиеся корневища марсилеи могут достигать длины свыше одного метра.

Местообитанием второго российского вида — марсилеи щетинистой являются окраины болот, топкие низины в мелководных речных и озерных разливах нижнего течения Волги. Этот вид водного папоротника более мелкий, листочки имеют обратнояйцевидную форму с клиновидным основанием. Одиночные спорокарпии покрыты щетинками, от этой особенности и произошло видовое название.

В водоемах Южного Заволжья поселился третий вид, который имеет видовое название марсилея египетская. Отличается от двух других видов узкими обратноовальными, с выямчатыми краями листочками и четырехугольными споракарпиями.

В дельте Волги и среднеазиатских водоемах марсилеи и другие водные растения образуют густые заросли, в которых нерестятся рыбы, развиваются мальки.

У многих аквариумистов марсилеи являются обязательным украшением и источником кислорода в аквариумах.

Древовидные папоротники

Род Циатея

(Cyathea)

Почти 600 видов этого рода равномерно распределены между тропическими областями Старого и Нового Света. Наибольшее количество видов встречается в относительно холодных и постоянно влажных горных тропических районах. Произрастают циатеи в Южной Японии, Новой Зеландии и даже на субантарктических Оклендских островах, в Капской области и на Огненной Земле.

Большинство циатей — настоящие древовидные папоротники, с высотой стволов более 20 м. Но есть среди циатей и невысокие или среднего размера древовидные растения, высота стволов которых не более 10 м.

Произрастают и такие виды циатей, у которых не развиваются наземные стебли — стволы. У них листья, вырастающие пучком, развиваются на уровне почвы. У других видов стебли ползучие. Вот какое удивительное разнообразие проявляется в строении разных видов циатей.

Еще одна интересная особенность наблюдается в строении циатей. Как у всех древовидных папоротников, у циатей не наблюдается вторичного утолщения стволов. Прочность высоким стволам придает густое сплетение из жестких придаточных корней, которые образуют своеобразный покров всего ствола. Особенно мощный покров из таких корней развивается у основания и в нижней части ствола.

Своеобразный вид стволов циатей возникает также оттого, что увядшие листья у некоторых видов не опадают, а, отгибаясь вниз, создают круговое образование вокруг ствола, похожее на широкую оборку или короткую юбочку. Выше этого образования растут молодые листья (см. рис. учебника, с. 65).

Проводящая система стволов циатей несовершенная, и листья, растущие высоко на стволах, испытывают потребность во влаге. Этот недостаток восполняет густое опушение листьев, состоящее у разных видов из мелких волосков, чешуек, шипиков, между которыми задерживаются роса, капли тумана и дождя.

У циатеи беловатой листья очень густо покрыты белым опушением, состоящим из мельчайших чешуек, поэтому этот вид имеет еще одно название — серебристый древовидный папоротник.