Я познаю мир. Ботаника - Касаткина Юлия Николаевна (читать книги полностью TXT) 📗
Замечательной особенностью водного папоротника азоллы является симбиоз с азотфиксирующей цианобактерией анабеной. На нижней стороне плавающих на поверхности воды листьев азоллы располагаются особые полости. Независимо от того, в какой точке земного шара растет этот папоротник: в Америке, Азии, Африке или Австралии, в этих полостях всегда находят анабену и только одного конкретного вида, которую так и назвали анабена азоллы.
Азолла
Как анабена азоллы попадает в эти полости – остается загадкой, но, очевидно, такое сожительство папоротника и бактерии взаимовыгодно: бактерия защищена от неблагоприятных воздействий среды, а азолла получает от цианобактерии дополнительное азотное питание. Бактерии–азотфиксаторы, поселяющиеся внутри папоротника, существенно облегчают жизнь крестьянам, возделывающим рис. Если на рисовых полях достаточно азоллы, вносить азотные удобрения не требуется.
В тенистых уголках леса можно встретить папоротник щитовник мужской. Вайи щитовника достигают длины 1 и даже 1,5 м, но развиваются очень медленно. Два года они не трогаются в рост, свернутые в виде улитки. Сверху улитки покрывает густой покров из бурых чешуй, который защищает растущую верхушку листа от повреждений и высыхания. Только весной третьего года молодые листья разворачиваются и достигают полного развития На их нижней стороне расположены спорангии со спорами, заметные на зрелой вайе в вит де коричневых точек. Осенью листья увядают, но к этому моменту щитовник уже успевает рассеять споры.
Щитовник мужской. 1 – общий вид растения; 2 – пёрышко вайи; 3 – сорус (собрание спорангиев); 4 – спорангий
Щитовник мужской можно встретить не только в наших лесах. Этот вид освоил обширные территории от Гренландии до Мексики, от Скандинавии и Кольского полуострова до Средиземноморья, лесов Кавказа, Средней Азии и юга Сибири.
Папоротник орляк распространен еще более широко, на всех материках и многих островах, этот вид–космополит не проникает только в приполярные области и пустыни. В отличие от щитовника мужского, предпочитающего тень и сырость, орляк часто встречается в сухих солнечных борах, на песчаных почвах, словно совсем не боится сухости. Вайи орляка довольно жесткие и плотные с толстой кожицей (толстой, конечно, по папоротниковым понятиям, по сравнению с какими–нибудь агавами даже у орляка кожица очень нежная), сверху покрыты плотным (опять же, с точки зрения папоротника) слоем кутикулы – все эти особенности строения листа позволяют орляку переносить сухость воздуха и недостаточную влажность почвы, губительную для других папоротников. В благоприятных условиях влажных тропиков вайи орляка способны расти несколько лет, как побеги, давая приросты каждый год.
Орляк. 1 – длинное безлистное корневище; 2 – короткие боковые корневища, на которых развиваются вайи (3); 4 – общий ‘ план строения
В почве в разные стороны разрастается длинное ветвящееся корневище. С его помощью орляк быстро захватывает новые территории, особенно нарушенные местообитания: пожарища, вырубки, заброшенные поля, плантации и пастбища. Орляк – один из немногих видов диких растений, для которых деятельность человека может быть полезной, ведь именно благодаря человеку этот папоротник получает в свое распоряжение новые территории.
Папоротники в воздухе
Папоротники–эпифиты вообще не связаны с почвой – вся их жизнь проходит в кронах тропических деревьев. Эпифит означает «растущий на поверхности другого растения». Асплениум (костенец) гнездовой, или папоротник птичье гнездо, широко распространен в тропиках Старого Света. Птичьим гнездом этот папоротник назвали за своеобразный внешний вид: его плотные кожистые листья длиной до 2 и шириной до 20–60 см растут в виде кулька или плотной корзинки. В эту корзинку сверху падают и накапливаются опадающие листья деревьев, кусочки коры, пыль. Вся эта масса растительных останков во влажной и теплой атмосфере дождевого леса быстро перегнивает, образуя гумус. Интересно, что корни птичьего гнезда растут не вниз, как у всех нормальных растений, а вверх, проникая в корзинку с перегноем. Пронизанные корнями органические остатки прочно удерживаются между основаниями листьев. Таким способом растение накапливает достаточно гумуса, чтобы в нем поселялись дождевые черви, многоножки и другие жители почвы. Снизу видны в основном уже старые, отмершие листья, плотная масса которых действительно напоминает гнездо какой–то гигантской птицы.
Асплениум гнездовой
Поселившись на дереве, папоротник живет там до тех пор, пока под его тяжестью не обломится ветка или пока не погибнет само дерево. Неудивительно, ведь «гнездо» папоротника из рода костенец может достигать полутора–двух метров в диаметре, а масса папоротника оленьего рога (вместе с «корзинкой») может достичь 100 кг. Не каждое дерево–хозяин выдержит такую нагрузку. Однако растения–эпифиты, хотя они и могут стать причиной гибели дерева, ни в коем случае нельзя назвать паразитами, ведь питаются они самостоятельно, а дерево используют только как опору. Большинство эпифитов – светолюбивые растения, они стремятся снять жилплощадь поближе к верхушке дерева. Если по какой–то причине эпифит оказался на земле, скорее всего, его ждет гибель.
Еще большую известность получил папоротник, носящий звучное название платицериум лосерогий, или олений рог. Его крупные зеленые листья по форме действительно похожи на рога лося. Нижнюю сторону этих роговидных листьев покрывает сероватый налет спорангиев. Как и у большинства папоротников, его вайи совмещают две функции: светового питания и спороношения.
Но помимо обычных зеленых листьев у оленьего рода есть и листья другого рода. Это коричневые плотные листья округлой формы, на которых никогда не образуется спор. Для чего же они нужны? Оказывается, они окружают корни папоротника, образуя «горшок», в котором создаются для них благоприятные условия повышенной влажности, В этот «горшок» падают и смываются растительные остатки, перегнивают и превращаются в почву. Так папоротники–эпифиты делают себе и горшки, и землю в горшках.
Конечно, отнюдь не все растения–эпифиты достигают таких значительных размеров. Среди эпифитных папоротников большинство видов едва достигают высоты в 20–25 см. В дождевых лесах эти папоротники вместе с плауновидными растениями из рода селягинелла и разнообразными мхами иногда сплошь покрывают стволы и ветви деревьев, свешиваясь с них длинными гирляндами. При этом каждое растение в отдельности весит очень немного, но все вместе они оказывают на дерево колоссальную нагрузку до нескольких сотен килограммов. Многие деревья тропических лесов ежегодно сбрасывают верхний слой коры, избавляясь от нелегкого груза многочисленных квартирантов.
Олений рог
Папоротники–эпифиты встречаются не только в экваториальных и тропических районах земного шара. Знакомьтесь – многоножка обыкновенная. Распространена по всей территории Европейской России от Крымских и Кавказских гор до Кольского полуострова. Обычные места, где можно встретить многоножку, – каменистые склоны и упавшие стволы деревьев, покрытые мхом. В более южных районах она любит поселяться на стволах каштана и граба, там, где побольше мха. Во влажном мху многоножка прячет свои корневища, которые так сильно ветвятся, что напоминают многочисленные ножки одноименного животного. Многоножка встречается только в местах, где моховой покров развит достаточно хорошо, но, несмотря на влаголюбивость, вполне может переносить засушливые периоды. Если дожди не выпадают слишком долго, и мох подсыхает, многоножка сбрасывает листву и впадает в анабиоз. Жизнеспособным остается спрятанное во мху корневище, которое с наступлением благоприятных условий снова выпускает листья.
