Папоротники: порядок Папоротникообразные (Cyatheales)

Введение

Порядок папоротников

Порядок Cyatheales, включающий большинство древовидных папоротников, является таксономическим порядком класса папоротникообразных, Polypodiopsida.

Описание

Хотя исследования с использованием молекулярного анализа показали, что циатеи являются монофилетической группой, общих ярко выраженных морфологических признаков для всей группы нет. Несмотря на то, что их часто называют «деревовидными папоротниками», большинство, но не все представители этого отряда обладают характерной морфологией древовидных папоротников: мощное, древесное корневище, которое, в отличие от горизонтального расположения под землей или на поверхности, растет вертикально над землей, напоминая ствол дерева, и несет крону из вайй. Эта особенность наиболее заметна у семейств Dicksoniaceae и Cyatheaceae. Помимо циатеев, некоторые папоротники из других групп также можно отнести к древовидным, например, несколько видов (Leptopteris и Todea) из семейства Osmundaceae, способных формировать короткие стволы в тени высоких деревьев. В широком смысле к древовидным папоротникам можно отнести и некоторые виды родов Blechnum и Sadleria. Как и все папоротники, древовидные папоротники размножаются спорами, развивающимися в спорангиях на нижней стороне вайй. Вайи древовидных папоротников обычно очень крупные и перисто-рассеченные, однако у некоторых видов вайи цельные (неразделенные). Молодые вайи древовидных папоротников проявляют цирцинатную вернацию, то есть появляются в виде завитков, которые раскручиваются по мере роста. В отличие от цветковых растений, древовидные папоротники не формируют новую древесную ткань в стволе по мере роста. Вместо этого ствол поддерживается волокнистой корневой массой, которая расширяется вместе с ростом папоротника. Некоторые роды, например, Dicksonia и Cibotium, а также некоторые виды Cyathea, можно размножить, отделив верхнюю часть ствола и пересадив ее. Если пересаженную верхушку поддерживать во влажном состоянии, в течение следующего года она отрастит новую корневую систему. Вероятность успешной пересадки повышается, если корни извлечены с сохранением целостности. Повреждение кроны тасманского древовидного папоротника Dicksonia antarctica (наиболее распространенного вида в садах) приводит к его гибели, поскольку там происходит весь новый рост. Однако другие древовидные папоротники, образующие кусты, такие как D. squarrosa и D. youngiae, способны регенерироваться из базальных отводков или из «деток», появляющихся вдоль сохранившейся части ствола. В дикой природе древовидные папоротники часто заваливаются, но способны укорениться в новом, лежачем положении и начать новый вертикальный рост. Предполагается, что количество видов древовидных папоротников составляет около тысячи. Хотя с каждой ботанической экспедицией в Новой Гвинее открываются новые виды, многие виды в пределах их ареала вымерли в прошлом веке из-за давления на лесные местообитания, вызванного деятельностью человека.

While the Cyatheales have been shown to be monophyletic through molecular analysis, no prominent morphological characteristics are common to the entire group. Though loosely referred to as "tree ferns", most but not all members of the order possess the characteristic tree fern morphology: the rhizome is massive, woody, and rather than creeping horizontally below or on the ground, it stands erect and above ground, like a tree trunk, bearing a crown of fronds. This habit is most evident in families Dicksoniaceae and Cyatheaceae. Outside of the Cyatheales, a few ferns in other groups could be considered tree ferns, such as several ferns (Leptopteris and Todea) in the family Osmundaceae that can achieve short trunks under tall. A few species in the genera Blechnum and Sadleria could also be considered tree ferns in a liberal interpretation of the term. Like all ferns, tree ferns reproduce by means of spores developed in sporangia on the undersides of the fronds. The fronds of tree ferns are usually very large and multiple pinnated, but at least one type has entire (undivided) fronds. The fronds of tree ferns also exhibit circinate vernation, meaning the young fronds emerge in coils that uncurl as they grow. Unlike flowering plants, tree ferns do not form new woody tissue in their trunk as they grow. Rather, the trunk is supported by a fibrous mass of roots that expands as the tree fern grows. Some genera — for example Dicksonia and Cibotium, and some Cyathea — can be transplanted by severing the top portion from the rest of the trunk and replanting it. If the transplanted top part is kept moist it will regrow a new root system over the next year. The success rate of transplantation increases if the roots are dug up intact. If the crown of the Tasmanian tree fern Dicksonia antarctica (the most common species in gardens) is damaged, it will die because all new growth occurs there. But other clump forming tree fern species, such as D. squarrosa and D. youngiae, can regenerate from basal offsets or from "pups" emerging along the surviving trunk length. Tree ferns often fall over in the wild, yet manage to reroot from this new prostrate position and begin new vertical growth. The number of tree fern species is likely to be around a thousand. Although new species are discovered in New Guinea with each botanical survey, many species throughout its range have become extinct in the last century as forest habitats have come under pressure from human activities.

Распространение и среда обитания

Деревянные папоротники произрастают в тропических и субтропических регионах, а также во влажных умеренных лесах Южной Африки, Австралии, Испании, Португалии, Новой Зеландии и других близлежащих островных группах; некоторые роды встречаются и за их пределами, например, Culcita в южной Европе. В то время как многие папоротники способны к широкому распространению благодаря размножению спорами, виды древесных папоротников обычно имеют очень ограниченный ареал. Это делает их более уязвимыми к последствиям местной вырубки лесов. Причины ограниченного распространения этих видов остаются неизвестными, особенно учитывая их достаточную высоту, которая должна способствовать более эффективному распространению спор ветром.

Сохранение

Там, где дикие свиньи представляют проблему, как, например, в некоторых гавайских тропических лесах, они валят древовидные папоротники, чтобы добраться до крахмалистой сердцевины, что приводит к гибели растения.