Páfrányok

Páfrányok

Illusztráció Ernst Haeckel Kunstformen der Natur című művéből , 1904
tudományos osztályozás
Tartomány:eukariótákKirályság:NövényekAlkirályság:zöld növényekOsztály:Páfrányok
Nemzetközi tudományos név
Polypodiophyta
osztályok
Lásd a Besorolás részt
Geokronológia 400 millió évvel ezelőtt jelent meg
millió év Időszak Korszak Aeon
2.588 Becsületes
Ka F
a
n
e
ro z
o o y
23.03 neogén
66,0 Paleogén
145,5 Kréta M
e
s
o
s
o
y
199,6 Yura
251 triász
299 permi Paleozoikum
_
_
_
_
_
_
_
359.2 Szén
416 devon
443,7 Silurus
488.3 Ordovicia
542 kambrium
4570 Prekambrium
◄Manapság ◄Kréta-
paleogén kihalás ◄Triász kihalás ◄Tömeges permi kihalás ◄Devon kihalás ◄Ordovicia-szilur kihalás ◄Kambriumi robbanás

A páfrányok vagy páfrányok ( lat.  Polypodióphyta ) az edényes növények osztálya , amely magában foglalja mind a modern páfrányokat, mind a legrégebbi magasabb rendű növényeket , amelyek körülbelül 405 millió évvel ezelőtt, a paleozoikum korának devon korszakában jelentek meg . A páfrányok csoportjából származó óriási növények nagymértékben meghatározták a bolygó megjelenését a paleozoikum végén - a mezozoikum korszak elején.

A modern páfrányok azon kevés ősi növények egyike, amelyek megőrizték a múlthoz hasonló változatosságot. A páfrányok mérete, életformája , életciklusa , szerkezeti jellemzői és egyéb jellemzői nagyon eltérőek . Megjelenésük annyira jellegzetes, hogy az emberek általában egyformán – „páfránynak” nevezik őket, anélkül, hogy sejtenék, hogy ez a spóranövények legnagyobb csoportja : 48 család , 587 nemzetség és 10 620 páfrányfaj található [1] . A levélformák változatossága, az elképesztő ökológiai plaszticitás, a vízelöntéssel szembeni ellenállás, a keletkezett spóra nagy száma a páfrányok széles körben elterjedéséhez vezetett a világon [2] . A páfrányok erdőkben  - az alsó és felső szinten , a nagy fák ágain és törzsein  - epifitaként , sziklahasadékokban, mocsarakban , folyókban és tavakban , városi házak falain, mezőgazdasági területeken gyomként , utak mentén. A páfrányok mindenütt jelen vannak, bár nem mindig vonzzák magukra a figyelmet. Legnagyobb változatosságuk ott van, ahol meleg és nyirkos: a trópusokon és a szubtrópusokon.

A páfrányoknak még nincs valódi levelük , de megtették az első lépéseket irányukba. Ami a páfrány levélre hasonlít, az egyáltalán nem levél, hanem természeténél fogva egy egész ágrendszer, amelyek ugyanabban a síkban helyezkednek el . Ezt hívják lapos ágnak vagy levélnek , vagy más néven előfutásnak. A levél hiánya ellenére a páfrányok levéllemezzel rendelkeznek, ami egyszerűen megmagyarázható: lapos ágaik, előhajtásaik ellapultak, aminek következtében egy leendő levéllemez jelent meg, amely szinte megkülönböztethetetlen a valódi levél azonos lemezétől, evolúciós szempontból azonban a páfrányoknak még nem volt idejük leveleiket szárra és levélre osztani. A vayu-ra nézve nehéz megérteni, hogy a „szár” milyen elágazási szinten végződik és hol kezdődik a „levél”, de a levéllemez már ott van. Csak azok a körvonalak nem jelentek meg, amelyeken belül a levéllemezek egyesültek, így levélnek lehetett nevezni. Az első olyan növények, amelyek megtették ezt a lépést, a tornatermékenyek [3][ oldal nincs megadva 739 nap ] [4][ oldal nincs megadva 739 nap ] .

A páfrányok spórákkal és vegetatívan szaporodnak (levelek, rizómák , rügyek , aflebia stb.). Ezenkívül a páfrányokra az életciklusuk részeként jellemző az ivaros szaporodás .

Épület

A páfrányok között lágyszárú és fás életformák egyaránt megtalálhatók.

A páfrány teste levéllemezekből , levélnyélből , módosított hajtásból és gyökerekből (vegetatív és adnexális) áll. A páfrány levélszerű szerveit leveleknek nevezzük .

A mérsékelt égövi erdőkben a páfrányok általában rövid szárral rendelkeznek, amely a talajban található rizóma. A vezető szövet jól fejlett a szárban, amelynek kötegei között a fő - parenchymalis szövet sejtjei találhatók .

A vayi a talajfelszín felett helyezkednek el, a rizóma rügyeiből nőnek ki. Ezek a szervek apikális növekedésűek, és nagy méreteket is elérhetnek; általában két funkciót látnak el – a fotoszintézist és a sporulációt . A sporangiumok a levél alsó felületén helyezkednek el, bennük haploid spórák fejlődnek.

Életciklus

A páfrány életciklusában ivartalan és ivaros nemzedék váltakozik - sporofita és gametofita . A sporofita fázis dominál.

A levél alsó részén kinyílik a sporangium, a spórák megtelepednek a talajon, a spóra kicsírázik, megjelenik az ivarsejtekkel rendelkező hajtás, megtermékenyül, és megjelenik egy fiatal növény.

A legprimitívebb páfrányokban ( zhovnikovye ) a sporangiumok többrétegű falúak, és nem hordoznak speciális eszközöket a nyitáshoz. A fejlettebb sporangiumokban egyrétegű fala van, és adaptációi az aktív nyitáshoz. Ez az eszköz gyűrű alakú. Még a primitív páfrányok között is nyomon követhető a heteroszporáció. A modernekben kevés izospórus faj található. Az izospórák gametofitja általában kétivarú. A primitívekben a föld alatt van, és mindig szimbiózisban van a gombákkal. Fejlett gametofitákban, föld feletti, zöld és gyorsan érő. Általában úgy néznek ki, mint egy zöld szív alakú tányér. A heterospóra páfrányok gametofitái az izospóráktól (kétlakosságuk mellett) erős redukcióban különböznek, különösen a hím gametofiton. A nőstény gametofiton, amely tartalék tápanyagokat fogyaszt a megaspórákból, fejlettebb, és rendelkezik táplálkozási szövettel a jövőbeli sporofita embrió számára. Ugyanakkor az ilyen gametofiták fejlődése a mega- és mikrospórák héjában történik.

Osztályozás

A páfrányok osztályozására különböző időpontokban javasoltak sémákat, amelyek gyakran nem egyeznek jól egymással. A modern kutatás morfológiai adatokon alapuló korábbi elképzeléseket támaszt alá. Ugyanakkor 2006-ban Alan R. Smith , a  Berkeley-i Kaliforniai Egyetem kutató botanikusa és mások [5] egy új osztályozást javasoltak, amely a morfológiai adatokon túl a legújabb molekuláris szisztematikus vizsgálatokon alapul. Ez a rendszer a páfrányokat négy osztályra osztja :

Az utolsó csoportba tartozik az általunk páfrányként ismert növények többsége.

A Smith és munkatársai által 2006-ban javasolt teljes osztályozási séma, figyelembe véve a Petra Korall  és mások csoportja által 2007-ben javasolt korrekciókat a Cyatheaceae részen [6] :

Besorolás 2006/2007

A 2014-es besorolást elsősorban a családok bővülése különbözteti meg [7] :

2014-es besorolás

2016-ban a szisztematikus botanikusok nemzetközi csoportja ( Pteridophyte Phylogeny Group ) a jelenleg létező taxonok konszenzusos osztályozását javasolta [8] :

PPG I besorolás (2016)

Osztály Lycopodiopsida Bartl.

Osztály Polypodiopsida Cronquist, Takht. & W. Zimm.

Gazdasági jelentősége

A páfrányok gazdasági jelentősége nem olyan nagy a vetőmagnövényekhez képest .

Élelmiszerként olyan fajokat alkalmaznak, mint a közönséges korpa ( Pteridium aquilinum ), a strucc ( Matteuccia struthiopteris ), a fahéjas osmunda ( Osmunda cinnamomea ) és mások.

Egyes fajok mérgezőek . Az Oroszországban növekvő legmérgezőbb páfrányok a Shchitovnik ( Dryopteris ) nemzetség képviselői, amelyek rizómái floroglucinol -származékokat tartalmaznak [9] . A pajzsmirigyből származó kivonatok féregellenes hatást fejtenek ki, és az orvostudományban használják. A Kochedyzhnik ( Athyrium ) és a strucc ( Matteuccia ) nemzetség egyes képviselői szintén mérgezőek.

Néhány páfrányt ( nephrolepis , kostenets , pteris és mások) a 19. század óta használnak szobanövényként .

Egyes pajzsfák (például Dryopteris intermedia ) leveleit széles körben használják virágkompozíciók zöld összetevőjeként. Orchideák gyakran termesztik egy speciális "tőzeg" sűrűn összefonódó finom gyökerei legtisztább .

A páfrányok törzse építőanyagként szolgál a trópusokon, Hawaiiban pedig keményítőtartalmú magjukat élelmiszerként használják.

Páfrány a geológiában

Feltételezhető, hogy a páfrányok nagy szerepet játszhatnak a fosszilis szén képződésében , amikor üledékek temetik be őket, és nem jutnak oxigénhez . Az ősi páfrányok lenyomatai nem ritkák a széntelepeken. Így a páfrányok részt vesznek a globális szerves körforgásban, és különösen a Föld bolygó szénciklusában . A páfrányokból álló kőzeteket biolitoknak („biológiai eredetű kövek”) nevezik, ezek szintén éghető kövületek.

Páfrány a kultúrában

A mitológiában

A szláv mitológiában a páfrányvirágot mágikus tulajdonságokkal ruházták fel, bár a valóságban a páfrány nem virágzik [10] [11] .

A filmművészetben

Van egy orosz gyártású televíziós sorozat " Amíg a páfrány virágzik ".

A képzőművészetben és a fotózásban

Az " Alice Liddell és a páfrány " Lewis Carroll 1860 - ban készült színpadi fényképe .

Lásd még

Jegyzetek

  1. ↑ Pteridophytes (páfrányok és páfrányok szövetségesei) - A növénylista  . www.theplantlist.org. Letöltve: 2018. november 26. Az eredetiből archiválva : 2017. június 6..
  2. ↑ Shipunov A. B. Páfrányok // Biológia: Iskolai enciklopédia / Belyakova G. et al. - M .: BRE, 2004. - 990 p. — ISBN 5-85270-213-7 .
  3. ↑ Khokhryakov A.P. A növényi biomorfok evolúciója. - M. : Nauka, 1981. - 168 p.
  4. ↑ Stepanov N. V. Magasabb spórás növények: Proc. juttatás . - Krasznojarszk: Krasznojar. állapot un-t, 2003. - 180 p. — ISBN 5-7638-0263-2 .
  5. ↑ Smith, A. R. et al. a fennmaradt páfrányok osztályozása. // taxon . - 2006. - Vol. 55. (3) bekezdése alapján. - P. 705-731.
  6. ↑ Korall, P. et al. A pikkelyes páfrányok (Cyatheaceae) molekuláris törzse Archiválva : 2008. augusztus 20. a Wayback Machine -nél . // American Journal of Botany . - 2007. - Vol. 94. - P. 873-886.
  7. ↑ Christenhusz MJM, Chase MW Trends and concepts in fern classification : [ eng. ] // Botanika Annals: folyóirat. - 2014. - Kt. 113. sz. 4. - P. 571-594. — ISSN 0305-7364 . - doi : 10.1093/aob/mct299 .
  8. ↑ A Pteridophyte Phylogeny Group. A létező likofiták és páfrányok közösségből származó osztályozása // Journal of Systematics and Evolution. - 2016. - Kt. 54. sz. 6. - P. 563-603. - doi : 10.1111/jse.12229 .
  9. ↑ Mérgező növények. Páfrányok (Pteridopsida) . Letöltve: 2008. május 4. Az eredetiből archiválva : 2008. május 16..
  10. ↑ Travina I. V. Vadvilág nagy enciklopédiája. — M.: Rosmen, 2008. — S. 114.
  11. ↑ Zimina T. A. Fern Archivált : 2017. október 23. a Wayback Machine -nél .

Irodalom

Linkek

  Ugrás a Wikidata elemre  Szótárak és enciklopédiák
Taxonómia