Кіріспе

Pleopeltis polypodioides (syn. Polypodium polypodioides), сонымен қатар қайта тірілген папоротник деп те аталады, – Америка мен Африкаға тән, төмен өсетін, жалпақ текстуралы папоротник түрі.

Сипаттама

Бұл папоротниктің мәңгі жасыл жапырақтары 25 см биіктікте және 5 см енде, мономорфты. Жылтыр, сары-жасыл жапырақшалары (құрыштары) терең тілімделген, сопақтан тар ланцет пішіндес, көбінесе ортасына қарай ең кеңейеді, кейде түбінде немесе оған жақын орналасқан. Ол қоныс тегінің бұтақтарына 2 мм диаметрге жететін, тармақталған, серпіліп өсетін, жіңішке тамырсабақ арқылы бекінеді. Қабықшалары ланцет пішіндес, негізі мен жиектері ақшыл қоңыр, ортасы қара жолақты. Бұл өсімдіктің гаметофиттері (гаплоидты гамета өндірушілер) ауада ұшып жүзетін және ылғалды ағаш бұтақтарына қоныстандырылатын өте кішкентай споралардан дамиды. Бұл споралар папоротниктің спорофитінің жапырақтарында пайда болатын спорангияларда түзіледі. Папоротник тамырсабақтарының бөлінуі арқылы да көбейе алады. Жапырақтардың төменгі жағында сорилер (көбелек шоғырлары) дөңгелек, жеке және ойысқан. Олардың контуры жоғарғы бетінде көтеріңкі нүктелер ретінде көрінеді. Олар әдетте сыртқы жиегіне жақын орналасқан және құнарлы жапырақтардың ең төменгі құрыштарынан басқа барлық жерде кездеседі. Индузиум жоқ. Спорангиялар пісіп жетілгенде сарыдан қоңыр түске өтеді. Споралар жаздан күзге дейін пайда болады.

Тіршілік ету ортасы

Бұл папоротник - эпифит, яғни ауа өсімдігі, ол басқа өсімдіктерге жабысып, қоректік заттарды ауадан, судан және қабықтың сыртқы бетінде жиналатын қоректік элементтерден алады. Қайта тірілген папоротник кипарис сияқты үлкен ағаштардың бұтақтарында өседі және көбінесе жаңбырға жиі ұшыраған үлкен емен ағаштарының бұтақтарындағы көлеңкелі жерлерді жамылған күйде кездеседі. Дегенмен, оның тастар мен шірік бұталардың бетінде де өсетіні белгілі. Ол көбінесе испан мүжігі сияқты басқа эпифиттік өсімдіктермен бірге табылады. P. polypodioides АҚШ-тың оңтүстік-шығысындағы жапырақты ормандарда, Делавэр, Мэриленд, Каролина, Вирджиния, Батыс Вирджиния, Иллинойс, Огайо, Алабама, Джорджия, Флорида, Миссисипи, Арканзас, Техас және Оклахома штаттарында кездеседі. Бұл папоротник сондай-ақ субтропикалық Америкада, Оңтүстік Африканың кейбір аймақтарында және басқа ылғалды немесе жартылай ылғалды климат аймақтарында да табылған.

Физиология және суландыру

Қайта тірілу папоротнигінің атауын ұзақ уақыт құрғақшылыққа төтеп беру қабілетінен алған, себебі ол жапырақтарын жиырып, кепкен, сұр қоңыр түсті және өлгендей көрінеді. Бірақ, тек аз ғана су болса, папоротник қайтадан жазылып, ашылады, "қайта тірілгендей" болады. Осы өсімдіктердің 100 жылға дейін сусыз өмір сүре алатыны және бір рет суға түскеннен кейін қайта тіріле алатыны болжамдалады. Қайта тірілу папоротнигінің тамырлары эпифиттерді бекітуге бейімделген, оларды қонақ ағаштың қабығына ұстап тұрады және сіңіру қабілеті төмен. Ағаштардың қабығында топталған папоротниктерде, папоротниктер мен қабықтың булануы артуы ортаңғы папоротниктердің сыртқы папоротниктерге қарағанда ұзақ ашық қалуына мүмкіндік береді. Ауаның салыстырмалы ылғалдылығы мен папоротник жапырақтарының жабылу жылдамдығы арасында кері байланыс бар. Қаншалықты ылғалдылық жоғары болса, папоротник жапырақтары соншалықты баяу жабылады, себебі олар ауадағы ылғалға ұзақ уақыт тосады. Қайта тірілу папоротнигі қатты құрғап, суының көбісін жоғалта алады. Эксперименттер көрсеткендей, олар 97%-ға дейін су жоғалта алады және тірі қалады, бірақ әдетте құрғақшылық кезеңінде шамамен 76% жоғалтады. Салыстыру үшін, көптеген басқа өсімдіктер 8-12% су жоғалтқаннан кейін өледі. Бұл папоротник жапырақтағы жасушаларды суландырмаса, судың барлығын жоғалтады және тірі қалады. Жаңбыр жауса немесе суға қысқа мерзімге де ұшыраса, олар толыққанды қалпына келіп, 24-48 сағат ішінде нормал жағдайға оралады. Суға көп уақыт ұшырағаннан кейін, бірінші сағатта судың мөлшері 50%-ға дейін, ал үш сағаттан кейін 65-70%-ға дейін артады, бұл папоротник су қажеттілігі үшін мохқа тәуелді болуы мүмкін екенін көрсетеді. Қайта тірілу папоротниктері құрғаған жасушаларында қантты жинақтап, оларды қорғайды және құрғақ күйдегі мембраналар мен белоктарды тұрақтандырады. Қант жинақталғанда, жасушалар өздерінің құрылымы үшін қажетті макромолекулалар арасындағы сутекті байланыстарды сақтай алады. Қайта тірілу папоротнигінің ерекшелігі – ол құрғағаннан кейін бірден суды сіңіре алмайды. Қайта тірілу папоротниктерінің кеуекті жасушалық құрылымдық желілері бар, олар суға түскеннен кейін өз салмағынан үш-төрт есе көп суды сіңіруге мүмкіндік береді. Бастапқыда су капиллярлық қысым арқылы эпидермистің губка тәрізді қабатына және папоротник жапырақтарының кеуекті желісіне өтеді, оларды айтарлықтай өзгертпейді. Уақыт өте келе, папоротник жасушаларының желісінде қысым пайда болады, өсімдіктегі тургорлық қысым мен кернеуді өзгертеді, жапырақтардың жазылуын бастайды. Жапырақтар сумен толысқанда ғана жазылады. Жапырақтардың жазылуы толығымен осмостық құбылыс деп есептелген, бірақ папоротник қайтадан суға ұшырағанда, ол суды қатты коллоидтар арқылы сіңіреді, бұл папоротник жасушаларының көлемін және капиллярлық қысымын арттырады. Жапырақшалар "құрғағанда" мезофил деформацияланады, бұл ламинаның жиырылуына және төменгі жағын ашып, пельтат қабықшаларын көрсетеді. Пельтат қабықшалары фотоокистелу мен механикалық зақымданудың алдын алуға, сондай-ақ жылдам сулануға көмектеседі. Папоротник жапырақтарында жапырақтардың эпидермисіне суды бағыттап, сіңіруге мүмкіндік беретін, олардың беткі қабаттарының ортасында каналдық жасушалар болады. Папоротник жапырақтарының құрғақтанғаннан кейін жазылуы жапырақтың орталық тамыры бойындағы жоғарғы эпидермистің үлкен жасушаларына байланысты, олар басқа эпидермалық жасушаларға қарағанда ені артады, бұл жапырақтарды жазуға және тегістеуге мәжбүрлейді. Қайта тірілу папоротнигінің термолюминесценциясы оның қандай температурада пайда болатынын бақылау үшін тестіленді, сонымен қатар папоротниктердің хлоропластары өсімдік үшін сақталған энергияны жоғалтпастан бұрын қандай температураға және құрғату деңгейіне төтеп бере алатынын көрсетеді. Бір зерттеуде қайта тірілу папоротнигінің термолюминесценциясы 50 градус Цельсийде пайда болғанға дейін жоғары температураны қажет ететіні анықталды, ал басқа құрғақшылыққа төзімді өсімдіктер термолюминесценцияны 40 градус Цельсийде көрсетті. Термолюминесценция белсенділігі қайта тірілу папоротнигінің жапырақтарына алты бөлек, бірақ бірінен соң бірі жасыл қауіпсіз жарық шағылысына ұшыраған кезде көбейді. Папоротник жапырақтарының термолюминесценциясы жоғары температурада ғана байқалғандықтан, бұл папоротник хлоропластарының құрғақтанған кезде энергияны ұстап тұру және сақтау механизміне ие болуы мүмкін екенін көрсетеді, бұл оған жоғары температураға және ұзақ құрғақшылық кезеңдеріне төтеп беруге мүмкіндік береді. Папоротник жазда және күздің басында спора жасайды. Тамыр бөлімдері де көбейтілгіш және жаңа ортада тамыр жасай алады.