Листья растений могут иметь разное строение, от иголочек до крупных, даже огромных зеленых пластинок. Отличается и степень их расчленения, они могут быть сильно рассеченными или цельными, либо состоять из нескольких отдельных частей. Также и жилкование может быть линейным, дуговым, как у злаков или лилейных, так и сетчатым. Исходя из этого, иногда трудно однозначно сказать, какие листья у папоротников, они крупные и имеют сложное перистое строение? Или просто на разветвленном побеге располагаются отдельные небольшие листовые пластинки?
Вайи
В литературе, описывающей строение папоротниковидных , обычно указывают, что для них характерно наличие крупных листьев, так называемая макрофилия. В нижнем ярусе леса нередко можно увидеть крупные сложно-расчлененные зеленые веточки папоротников, часто напоминающие крупные перья. Один из видов так и называется – страусник. Эти зеленые «перья» вырастают из подземного корневища. Пока молодые, они свернуты в улитку. Вырастая, они расправляются, образуя иногда сплошной покров. У листьев папоротников есть собственное название – вайи.
Молодая, свернутая в «улитку», вайя страусника.
Вероятно, особое название для этих зеленых частей папоротников дано не случайно. С точки зрения ботаников, изучающих эволюцию органов растений, вайя – это еще не настоящий лист. Это побег, края которого сильно уплощались, чтобы более эффективно выполнять ассимилирующую функцию, т. е. под воздействием солнечного света образовывать необходимые для жизни питательные вещества. И трудно понять, где заканчивается стебель, и начинается лист.
Сходство с побегом усиливается еще и благодаря постоянному апикальному (верхушечному) росту вайи. Т. е. ее верхушка, а также верхушки ответвлений второго порядка и третьего (если есть) растет все время. Такое «поведение» совершенно нехарактерно для обычных листьев других растений. У многих папоротников жилкование дихотомическое незамкнутое – жилки упираются просто в край листовой пластины, не соединяясь друг с другом. Вместе с апикальным ростом это доказывает возникновение этих органов растений из уплощенных веточек (синтелломное происхождение).
Папоротник орляк. Заметно дихотомическое (раздваювающееся) жилкование. Жилки уходят в край и не соединяются друг с другом.
Вот почему ботаники иногда говорят, что вайя — это промежуточная стадия между побегом и настоящим листом. Впрочем, в литературе, описывающей строение растений, авторы часто называют вайи папоротника листьями. И в этом тоже нет ошибки. Например, у орляка они сложные, перистые, также как и у страусника. Но, отвечая на вопрос, какие листья у папоротника, не всегда можно сказать, что они сложные. У некоторых видов они простые, как, например, у Листовика (Phyllitis), Кривокучника (Camptosorus).
Папоротник листовник обыкновенный.
Какую еще функцию выполняют листья папоротника помимо фотосинтеза?
Что интересно, листья папоротниковидных выполняют не только функцию синтеза веществ под действием света. Если посмотреть на взрослую вайю, к примеру у орляка, то с обратной стороны, снизу, можно увидеть темные ободки по краю. Это собранные в группы (сорусы) спорангии, где созревают споры.
Коричневатые сорусы, идущие по краю листовой пластинки папоротника орляка.
Таким образом, лист папоротника выполняет две функции:
- Фотосинтеза (ассимиляционную).
- Спорообразования (размножения).
Вероятно, поэтому молодые вайи улиткообразно свернуты. Находящиеся внутри «улитки» формирующиеся спорангии лучше защищены от неблагоприятных условий внешней среды.
У большинства папоротников каждая вайя действительно совмещает две функции — ассимиляционную и спорообразующую, однако есть достаточно много видов с диморфизмом (разным строением) листьев. Те, которые фотосинтезируют – зеленые, другие, предназначены для спороношения и имеют бурый цвет, например, у страусника, трихоманеса.
У некоторых видов (ужовник, гроздовник) имеется диморфизм отдельных элементов листа. Он состоит из нижней вегетативной и верхней спороносной частей, сидящих на одном черешке.
Ужовник обыкновенный: вегетативная часть листа овальная, спороносная — колосок на ножке.
Изучение окаменелостей показало, что все три типа листьев существовали одновременно в раннем палеозое (570 – 408 млн лет назад) и формировались независимо друг от друга.
Итоги
Итак, мы знаем, что листья папоротников называют вайями, по своему строению они напоминают побег с уплощенными веточками. У большинства из них жилкование дихотомическое (раздваивающееся) незамкнутое. Среди папоротников встречаются виды с простыми и сложными (рассеченными) вайями. И что самое важное – листья у папоротников предназначены для выполнения двух функций: фотосинтеза и спороношения.