páfrányok; összetétele, élőhelye, használata Hegy és virágok
páfrányok az érnövények botanikai csoportjának részei, az úgynevezett Pterydophyta. Körülbelül 12 000 faj elterjedt a világon. A mohával ellentétben fás és libériai erekkel, gyökérrel, szárral és levelekkel rendelkeznek, csakúgy, mint más erek növényeinek. Az ágak spórákkal szaporodnak, és se magjuk, se viráguk nincs. Különböznek LICOF (Lycophytes, Lycopodiophyta, Lycopodes) - a királyság legrégebbi felosztása Plantae, evolúciós léptékben, és amely magában foglalja a legprimitívebb vaszkuláris növényeket, például a Lycopodium, Phylloglosum, Huprzia stb. - abban az értelemben, hogy valódi leveleik vannak, de a magnövényekben (gymnospermák és angiospemek) is szaporodási módjuk szerint vannak virágok és magvak.
Messze a legnagyobb csoport a leptsporangiate páfrányoké, azaz olyan páfrányoké, amelyek sporangiumai (sac/struktúra, amelyben spórák képződnek) egyetlen epidermális sejtből fejlődnek ki; különböznek azoktól az eusporangiumoktól, amelyekben a spórák zsákja egy sejtcsoportból képződik. A sporangiumokat általában az indusium (szövetréteg) nevű skála borítja - amely képes lefedni az egész sorust (a sporangiumok agglomerációja) -, de ez szintén erősen csökkenthető. Számos leptosporangiate páfránynak van egy gyűrűje a sporangium körül, amely spórákat szabadít fel. A legtöbb meglévő páfrány család leptosporangiate (pl., Dryopteridaceae, Cyatheaceae, Polypodiaceae, Athyraceae, Onocleaceae, Lomariopsidaceae, Tectariaceae).
Mint minden más vaszkuláris növénynek, életciklusuk is van (az organizmusok generációja és az azonos közötti, szexuális vagy ivartalan szaporodás révén eltelt idő). A nemzedékek váltakozását a sporophyte diploid fázis (fejlődési periódus, amelyben a közönséges sejtek kromoszómáinak száma megduplázódik a nemi sejtekével) és a haploid gametophyte (az állapot, amelyben a nemi sejtek a magjainak fele vannak) a szomatikus sejtekre jellemző kromoszómák).
A páfrányok tipikus életciklusa így néz ki:
1. Diploid sporophyte fázis (sporophyte - növekedni képes növényi szervezet), amelyben a páfrány hapioid spórákat állít elő meiózissal (sejtosztódási folyamat, amelynek során az őssejt négy genetikailag azonos leánysejtre oszlik, de felére csökken a kromoszómák száma).
2. A haploid gametofita növekedése mitózis révén (sejtosztódási folyamat, amelyben az egyes sejtek úgy osztódnak, hogy két genetikailag azonos sejtet termelnek). A gametofita tipikusan fotoszintetikus protálból áll (olyan növényből, amely spórákat hordoz érszövetekkel).
3. A gametofita a mitózis révén gyakran ivarsejteket (nemi sejteket) termel, mind férfi, mind nő, ugyanazon a protálison).
4. A lobellált mobil sperma megtermékenyít egy petesejtet, amely a protálhoz kapcsolódik.
5 A megtermékenyített petesejt egy diploid zigóta (az embrió fejlődésének legkorábbi szakasza), és mitózis révén nő egy diploid sporophyte-ban (tipikus páfránynövény).
A páfrányok összetétele
A szár leggyakrabban a földön csúszó rizóma (vízszintes szár), néha pedig a földön csúszó stolon (Polypodiaceae) vagy felálló, félig fás, föld feletti szár (Cyatheaceae), amely egyes fajokban eléri a 20 m-t.
A levelek a növény fotoszintetikus zöld részét képviselik, széles körűek. Az új levelek általában szűk spirálban nőnek, amelyet mankónak hívnak. Ezután a levél alulról zsugorodik, majd fotoszintézis zajlik.
A levelek háromféle:
- trofofilek - levelek, amelyek nem termelnek spórákat, hanem csak fotoszintézis útján cukrokat hoznak létre, mint például a magnövényekből származó zöld levelek;
- sporofilek - spórákat termelő levelek, amelyek hasonlóak a fenyőtobozok pikkelyeihez, vagy a gymnospermák és az angiospermiumok porzóihoz és bibéjéhez; a páfrány sporofilok, a magnövényekkel ellentétben, nem túl specializáltak, és a trofofilokhoz hasonlóan cukrot termelnek;
- brofofilek - kóros mennyiségű spórát termelő levelek, nagyobbak, mint a többi levél, de hasonlítanak a trofofilokra.
A gyökerek nem fotoszintetikus, föld alatti szerkezetek, amelyek vizet és tápanyagokat vesznek fel a talajból. Mindig rostosak és szerkezetileg hasonlítanak a magnövények gyökereihez.
A páfrányfajok sokféle élőhelyen (a természetes környezetben, amelyben élnek), a hegyek magasságában, a sivatagok sziklás arcain, vízfolyásokon, nyílt terepeken nőnek.
A fergileket a marginális élőhelyek specialistáiként tartják számon, és képesek növekedni olyan helyeken, ahol különféle környezeti tényezők korlátozzák a virágos növények növekedésének esélyét. Négy élőhelytípust preferálnak a páfrányok: nedves és sötét erdők, repedések a sziklás felületeken - különösen az erős napfény elkerülése érdekében -, savas vizes élőhelyek - beleértve a tavakat és a mocsarakat is - és a trópusi erdők - ahol sok faj epifita ( olyan növények, amelyek támaszként más növényeket használnak, parazitázás nélkül): 25-30% között. Néhány páfrány függ a gombákkal való mycorrhizális asszociációtól (szimbiotikus asszociációtól, amelyet egy gomba micéliuma hoz létre egy növény gyökereivel). Vannak olyan páfrányok, amelyek kerületein növekednek, és amelyeknek van egy meghatározott pH-értékük, például Észak-Amerika keleti részéből származó mászó páfrány (Lycopodium), amely a nedves, erősen savas talajt kedveli, míg a pezsgő páfrány csak a meszes talajon található meg.
A páfrányoknak nincs nagy gazdasági jelentősége, de némelyiket táplálékként vagy dísznövényként szedik le, a megrongálódott talajok helyrehozására; egyesek képessége, hogy bizonyos szennyező anyagokat eltávolítsanak a levegőből, kutatási téma.
A spórák zsírban, fehérjében és kalóriában gazdagok, ezért táplálékot jelentenek egyes gerincesek számára.
Noha gazdaságilag nem olyan fontosak, mint a magnövények, néhány emberi társadalom számára jelentős értéket képviselnek, táplálékként használják őket (Pteridium aquilinum, Matteuccia struthiopteris, Osmunda cinnamonea). További példák:
- A Diplazium esculentumot néhány trópusi nép használja;
- A királyi páfránygumó (Ptisana salicina) hagyományos étel Új-Zélandon és a Csendes-óceán déli részén;
- A páfránypáfrányokat még 30.000 évvel ezelőtt is élelmezésként használták. A Kanári-szigetek berberjei ostobasággá tették őket (egyfajta sütemény);
- Az édesgyökér páfrány (Polypodium glycyrrhiza) rizómáit - a rágógumihoz hasonlóan - a Csendes-óceán északnyugati részének bennszülöttjei rágták illatuk miatt.
Számos páfrány mérgező (Lycopodium japonicum, Onoclea sensibilis). Az óriásvízi páfrány (Salvinia molesta) az egyik legmérgezőbb a növények vízi világában.
Úgy gondolják, hogy a Japánban gyakran fogyasztott Pteridium aquilinum okozza a gyomorrák magas arányát az állampolgárok körében.
Az azola páfrányok nagyon kicsi, úszó növények, és nem hasonlítanak "hagyományos" páfrányokra. A szúnyogpáfrányoknak nevezett műtrágyaként Délkelet-Ázsiában a rizsnövényeket használják, mert képesek a levegőben lévő nitrogént más növények által felhasználható vegyületekké rögzíteni.
Számos páfrány hasznosnak bizonyult a nehézfémek és az arzén talajból történő átvitelére.
Számtalan páfrányt használnak a kertészetben szabadtéri tereprendezéshez, valamint beltéri dísznövényekhez vagy akváriumokhoz.
A fapáfrányokat egyes trópusi területeken építőanyagként használják.
Az ezüst páfrány (Cyathea dealbata) becsületes helyet foglal el Új-Zéland kultúrájában. Levelei számos szervezet és fontos sportcsapat ("Ezüstpáfrányok" - tenisz, "Feketepáfrányok" - női rögbi csapat stb.) Emblémája. Az új-zélandi hadsereg egyenruháján jelennek meg. Új-Zélandon páfrány-ezüst tetoválásokat készítenek az új-zélandi állampolgárság szimbólumaként. A páfrány a kivi után az ország legszélesebb körben használt és legismertebb szimbólumává vált.