воскресенье, 3 июля 2016 г.

Живые ископаемые

В конце июня, когда по народному поверью цветет папоротник, во многих северных странах, в том числе и у нас, устраивается праздник. В этот день, вернее, в короткую летнюю ночь молодые люди отправляются в лес, где плетут венки, жгут костры, поют и пляшут, бродят по лесу в поисках цветущего папоротника, который обязательно принесет им счастье. Это поверье передается из поколения в поколение. Несомненно, кто-то нашел свое счастье в жизни, но кто из них видел цветок папоротника?
Современные папоротники, обитающие на всех континентах, кроме Антарктиды, являются потомками древних споровых растений, пик расцвета которых пришелся на каменноугольный период. В то время огромные пространства занимали болота и мелководья, воздух был насыщен влагой, а в лесах господствовали древовидные папоротники, хвощи и плауны. Сейчас мы знаем, как они выглядели в те давние времена, по отпечаткам растений и ископаемым остаткам. Именно эти древние жители дали миллиарды тонн залежей каменного угля.
Современные папоротники сохранили свое тяготение к влаге. Большинство из них растет на скалах и в трещинах, где просачивается вода, в глубоких воронках и ущельях. В тропических лесах с их проливными дождями они поселяются на деревьях, а в лесах умеренной зоны предпочитают близость ключей и болот. Былого засилья папоротников на Земле нет, но в Новой Зеландии и Тасмании еще встречаются древовидные гиганты. У наших же папоротников надземный стебель отсутствует, зато хорошо развито корневище. На нем из почек развиваются вайи (листья у папоротника), а на их нижней стороне — многочисленные спорангии со спорами. Спорангии по мере созревания растрескиваются, и споры разносятся ветром. Попав в достаточно благоприятные условия, споры прорастают и дают нежные всходы-заростки. Увидеть их в природе почти невозможно, настолько они малы и незаметны, да и образуется их не так много. Гораздо чаще папоротники размножаются вегетативным способом за счет разрастания корневища.
Папортник разворачивает вайи
Самым распространенным растением не только наших лесов, но и других стран мира является папоротник орляк. Особенно его много на вырубках и пожарищах. Корневища орляка располагаются на глубине до 50 сантиметров, так что растению не страшен ни огонь, ни другие внешние воздействия. От корневища устремляются вверх скрученные как раковины улитки листья. Постепенно они распрямляются, становятся жесткими, образуют ажурные дважды- и триждыперистые пластинки. В густых зарослях орляка вайи смыкаются и препятствуют росту других трав. Этому же способствуют различные токсины, которые выделяют сухие листья. Но на пожарищах и вырубках сплошной папоротниковый покров предотвращает смыв и создает благоприятные условия для в дальнейшем прорастания семян деревьев, укрывая молодые растения от прямых солнечных лучей. Пройдет несколько лет, всходы древесных пород окрепнут, вытянутся, и молодой лес поднимется над орляком.
К более редким папоротникам относятся различные виды рода гроздовник, названного так за то, что его спорангии собраны в метелку-гроздь на верхушке плодущего, или спороносного, побега. В народе гроздовник зовут еще ключ-травой. По преданию, эти травы растут вблизи кладов. Нашел ключ-траву, значит, здесь зарыт клад. Но встречается гроздовник редко. Это низкие растения с одним рассеченным бесплодным листом и коротким стебельком, увенчанным гроздью спорангиев. Растут гроздовники по сырым лугам, лесным полянам и опушкам. В сходных условиях обитает и папоротник ужовник, получивший свое родовое название за сходство спороносного двурядного колоса с языком ужа.
Страусопер - один из самых крупных и красивых папортников
Одним из самых крупных и красивых папоротников умеренных широт является страуснир, или страусово перо. Его дваждыперистые листья с коротким черешком отходят от корневища пучками, торчат вверх и достигают 120—150 сантиметров высоты. В центре этих пучков располагаются спороносные побеги. Они гораздо короче (30—40 сантиметров) бесплодных листьев. Их листочки- перышки направлены косо вверх, а не горизонтально как у бесплодных. Это придает им сходство с пером страуса. Споры на них созревают к концу лета. К тому времени спороносные вайи буреют и в таком виде уходят под снег. Густые заросли страусопера можно встретить по лесистым берегам рек и ручьев, в тенистых лесах на богатых почвах, на равнинах и в горах. Но если в наших лесах страусово перо еще довольно обычное растение, то в странах Западной Европы оно встречается редко и его охраняют.
К растениям скалистых местообитаний относится вудсия. У нее очень нежные дваждыперистые листья на черешках, а спорангии сидят на нижней стороне листа, как у орляка. К расщелинам скал тяготеет папоротник с поэтическим названием «венерины волосы». Оно дано одному виду из рода адиантум за его воздушную изящную листву. Тонкие стержни листьев этого папоротника блестящие темные и упругие, действительно, напоминают волосы, а листва с ее изящными вееровидными сегментами — женские кудри.
Кроме сухопутных, на территории нашей страны есть и водные папоротники, которые обитают в теплых водоемах. Чаще других встречаются сальвиния плавающая и марсилея четырехлистная. У сальвинии листья сидят в мутовках по три: два листа мутовки зеленые, плоские, плавающие, третий рассечен на нитевидные доли. Они погружены в воду и напоминают корни. У основания третьего листа развиваются спорокарпии. Осенью они опадают на дно водоемов и там зимуют, а весной из них вырастают особи нового поколения. Эти папоротники — однолетние растения. Живут они в старицах рек, в озерах и других водоемах, где почти нет течения и вода хорошо прогревается. В таких условиях сальвиния иногда образует сплошной зеленый покров.
По мелководьям и берегам стоячих водоемов обитает марсилея четырехлистная с тонкими стелющимися корневищами и четырьмя супротивными листочками на конце черешка. У основания черешков во второй половине лета вызревают шаровидные спорокарпии.
Этот краткий перечень не исчерпывает огромного видового (около 10 тысяч видов) и родового (около 300 родов) разнообразия папоротников, живущих сейчас на Земле, но достаточно убедительно показывает особенности этой группы растений, главная из которых — отсутствие всем нам привычных цветков с чашечкой, венчиком, тычинками и пестиком.
По сравнению с папоротниками хвощи представлены всего лишь одним родом с 30 видами. Они почти целиком потеряли то значение, которое имели в период своего расцвета. Современные хвощи — лишь жалкое подобие гигантов, что жили в каменноугольный период. Русское и на многих славянских языках название эти растения, очевидно, получили за сходство ветвистых побегов хвоща с хвостом лошади: хвощ — хвост. Иногда хвощи называют еще елочка или сосенка, пестики, толкачики. По продолжительности жизни надземных побегов хвощи разделяются на вечнозеленые и однолетние — живущие один сезон и'отмирающие к зиме. У первых стебли с мутовками боковых ветвей, у вторых — более нежные, двух типов: неветвящиеся, спороносные, на конце с шишковидным образованием — стробилом, внутри которого заключены споры, и ветвящиеся вегетативные. В природе хвощи обычно встречаются в виде больших скоплений, которые образуются благодаря вегетативному размножению от корневищ. Подземная часть располагается на глубине до 2 метров, и ее не может повредить ни огонь, ни плуг. Корневища очень быстро разрастаются и от них поднимаются новые побеги. На паровых полях, на вырубках, по откосам, склонам оврагов и ручьев хвощи образуют заросли напоминающие щетку.
"Елочки" хвоща болотного
Довольно обычным растением наших лесов является хвощ лесной. Он выглядит как миниатюрная елочка. Его стебли достигают 60 сантиметров. Сходство с елочкой возникает благодаря сложному (двойному — тройному) разветвлению боковых ветвей, а также их горизонтальному положению. Краевые веточки слегка склоняются вниз, как у взрослых раскидистых елей. После дождя или во время сильной росы на конце каждой веточки зависает капелька влаги. А таких веточек на одном растении — несколько сотен. Попробуйте выйти сухим из таких зарослей, где на вас обрушивается поток воды!
В отличие от лесного хвощ полевой — невзрачное растение. Его ярко-зеленые ребристые побеги усажены простыми косо вверх направленными ветвями. Они вырастают после того как отомрут спороносные. Последние появляются весной (в мае) в виде желто-бурых побегов с крупными колокольчатыми влагалищами в узлах и с колосками-пестиками на концах стеблей. Побеги обоих типов богаты сахарами, в бесплодных много белка, а на корневищах развиваются крахмалистые клубеньки с высоким содержанием витаминов А и С. Такое разнообразие питательных веществ ставит хвощ полевой в разряд ценных кормовых растений. Им активно питаются дикие животные: гуси, утки, мелкие грызуны, зайцы, медведи, копытные. Бесплодные побеги хвоща используют в официальной
и народной медицине. Они содержат различные кислоты, в том числе кремневую, дубильные вещества, эфирное масло и другие. Хвощ полевой обладает мочегонным, кровоостанавливающим, противовоспалительным и дезинфицирующим действием. Присутствие в тканях хвоща значительных количеств кремнезема (именно кремнезем придает жесткость растению) делает его прекрасным средством для полировки дерева.
И, наконец, еще одна группа споровых древовидных растений, процветавших в каменноугольный период, — плауны. Они растут по всему земному шару, но больше всего их в тропиках и в горах. Несколько видов плаунов обитает в хвойных и хвойно-широколиственных лесах. Это многолетние вечнозеленые растения с ползучими стеблями, приподнимающимися ветвями, мелкими шиловидными листьями и колосками со спорами, сидящими на концах ветвей. Иногда спороносные листочки рассредоточены по всему стеблю.
Плаун булавовидный называется так за форму спороносных колосков. У него длинный, до 4 метров, ползучий ветвистый стебель и восходящие вильчато-ветвящиеся густооблиственные побеги. Листья мелкие, на конце с длинным прозрачным волоском. Спороносные листья образуют колоски, которые по одному-два (реже по три- пяти) сидят на общей длинной ножке. Если приподнять ползучий стебель плауна, то в руках окажется живая гирлянда. Такие плети часто используют для украшения помещений, их также кладут между оконных рам. Но не спешите рвать плауны! Чтобы стебель плауна вырос до 4 метров, потребуется несколько десятков лет: его ежегодный прирост составляет всего 10—15 сантиметров, а на старом конце стебель отмирает. Обитает плаун булавовидный на бедных песчаных почвах в редкостойных сосняках, на вересковых пустошах или по берегам озер, прудов и окраинам болот в умеренной зоне часто вместе с другими видами плаунов: заливаемого и сплюснутого.
Иногда эти плауны встречаются в виде кругов, или «ведьминых колец». Такие кольца образуются путем разрастания молодых растений. Ежегодно, нарастая в длину и ветвясь, их стебли занимают все большую площадь. Со временем они начинают отмирать в основании, и центральная часть скопления плаунов разрушается. Подсчитано, что некоторые кольца доживают до 300 лет.
Споры некоторых плаунов используются в медицине в качестве детской присыпки, а также в литейном производстве. Если формы для отливки посыпать порошком из спор, то изделие получится ровным без шлифовки. Из плаунов получают зеленую, синюю и желтую краски.