В цій статті ми розглянемо особливості зовнішньої будови попороті, оскільки відділ Папоротеподібні або Поліподіофіти налічує понад 12 тис. сучасних видів і широко розповсюджені в природі.
Будова папоротеподібних
Папоротеподібні характеризуються чергуванням поколінь. У Циклі розвитку папоротеподібних домінує Спорофіт — здебільшого багаторічна трав’яниста чи дерев’яниста рослина зі стеблом, листками та додатковими коренями. Особливості будови папоротеподібних розглянемо на прикладі Щитника чоловічого — характерного представника цього відділу.
Будова спорофіту папоротеподібних
Спорофіт щитника чоловічого — багаторічна трав’яниста рослина. Підземна частина — товсте дерев’янисте чорно-буре кореневище із численними додатковими коренями. Надземна частина — листки (вайї) — великі двічіперисторозсічені із череками, що вкриті тонкими коричневими лусочками. Ростуть повільно. На верхівці закладаються корененивища і протягом першого року залишаються зачатковими. Наступного літа мають вигляд равликоподібно скручех спіралей, густовкритих коричневими лусками. Навесні третього року, наростаючи верхівкою, вони звільняються від лусок і швидко розгортаються. Восени великі листки щитника відмирають, залишаючи на кореневищі основи своїх черешків. Спороносні органи — соруси — купки спорангіїв, що утворюються влітку на нижньому боці листків і зверху прикриті тонким покривальцем — Індузієм. Спорангій — має гребенеподібну смужку клітин із потовщеними оболонками, що забезпечують його розкривання. Найчастіше у кожному спорангії формується по 64 однакових спори. Спори — кожна має по дві оболонки: тонку внутрішню та товсту зовнішню. На вологому грунті спора проростає та утворює заросток (гаметофіт).
Будова та особливості гаметофіту папоротеподібних
Спори рівноспорової папороті дають початок вільноживучим двостатевим гаметофітам. Вони можуть бути автотрофними зеленими, або гетеротрофними. Гетеротрофні гаметофіти розвиваються у симбіозі з грибами. Автотрофні гаметофіти – заростки більшості папороті пластинчаті з ризоїдами та мають серцевидну форму, розміром не більше 5 мм. Антеридії з’являються раніше у області ризоїдів, Архегонії пізніше у області виймання на передньому кінці гаметофіту. Різниця у часі формування двох типів гаметангії сприяє перехресному заплідненню. У різноспорової папороті одностатеві гаметофіти розвиваються під оболонками мікроспор та макроспор і сильно спрощені.
Розмноження попоротеподібних
У вологу погоду спіральні багатоджгутикові сперматозоїди виходять із антеридіїв та, проникнувши у черевця архегоніїв, запліднюють яйцеклітини. Із зиготи без періоду спокою розвивається зародок — Спорофіт. Деякий час він живиться за рахунок гаметофіта, а згодом утворює корінець, стебло і перший листок і переходить до самостійного існування.
Багато представників мають додаткові варіанти розмноження шляхом утворення геметофітів з вегетативних клітин спорофіту ( Апоспорія ) та спорофітів з соматичних клітин гаметофіту ( Апогамія ).
Відмічають випадки Партеногенезу – утворення спорофіту з незаплідненого гаметофіту.
Все це призначено для пристосування до несприятливих умов при утворенні спор, розвитку гаметофіту та спорофіту.