Споровые растения

Из всех сальвиний только один вид — сальвиния плавающая, заселяющая пресные водоемы юга европейской части России, Кавказа, а также Сибири и Дальнего Востока, — является однолетним растением. Это небольшие (не более 15 см) плавающие травянистые растения, на горизонтальных корневищах которых располагаются трехчленные мутовки листьев.

Сальвиния плавающая

Каждая мутовка имеет три листа. Два удлиненно-овальных листа располагаются над водой. Интересной особенностью этих листьев является их несмачиваемая поверхность, что обеспечивает нормальное протекание фотосинтеза и дыхания растения.

Несмачиваемость возникает оттого, что листья сверху покрыты мелкими волосками и выростами — сосочками, между которыми не могут удерживаться капли влаги. Если плавающие листья сальвинии погрузить в воду, пузырьки воздуха задерживаются между мелкими волосками и листья блестят как серебряные.

Третий лист, погруженный в воду, совсем не похож на лист. Рассеченный на тоненькие, нитевидные дольки, этот лист выполняет функцию отсутствующих у сальвинии корней. Такие «корни» поглощают воду с минеральными веществами, создают устойчивое положение плавающему растению на воде — стабилизируют его.

На третьем, подводном листе развиваются органы спороношения. Среди тоненьких нитевидных выростов, погруженных в воду, хорошо различимы гроздья шаровидных замкнутых сорусов, в которых заключены спорангии со спорами.

Осенью созревшие сорусы зимуют на дне водоемов. После нескольких этапов формирования из заростков спор и процесса оплодотворения возникает новое, молодое растение сальвинии, которое будет расти и развиваться все лето до осени.

Сальвинию специально разводят в аквариумах и водоемах.

Род Азолла (Azolla)

По сравнению с другими большими родами папоротников род Азолла немногочислен, содержит всего шесть видов. Пять видов растений широко распространены в стоячих или слабопроточных водоемах в тропических и умеренных областях всего земного шара. Азоллы успешно прижились в водоемах Северной Америки, Западной и Центральной Европы.

Только один вид — азоллу нильскую можно встретить в определенном географическом районе — на реке Нил.

У всех видов азолл много общих черт строения. Очень мелкие, буквально крошечные (длиной 0,5–1 мм) листочки черепитчато покрывают ветвящееся корневище, длина которого может достигать 25 см.

Снизу от корневища отрастает пучок тонких придаточных корней, погруженных в воду.

Азолла мелколистная

Приспособленность азоллы к выживанию в водной среде удивительна и проявляется во многих чертах строения, например в строении листьев. Каждый нежный листочек состоит из двух лопастей, или сегментов. Верхний, зеленый сегмент выступает над водой, имеет устьица на обеих сторонах листа. Нижняя часть листа погружена в воду, ученые считают, что эта часть поглощает воду. В верхней, зеленой части листа протекают процессы фотосинтеза, образуются органические вещества.

Для этого рода водных папоротников характерен симбиоз с водорослью — анабеной азоллы (Anabaena azollae); находят следы водоросли всегда на кончиках молодых листьев.

Акинеты анабены постоянно находят в мегаспорангиях, и их прорастание идет параллельно образованию спор азоллы.

Оба партнера симбиоза получают выгоду от союза друг с другом. Водоросль обретает физическую и химическую защиту, постоянное минеральное питание. А папоротник азолла, содержащий водоросль, в состоянии фиксировать атмосферный азот — анабена является агентом фиксации.

Поэтому азоллу специально разводят на рисовых полях в Японии и Индокитае как «живое удобрение» для обогащения посевов азотом. По способности накапливать азот азолла не уступает бобовым, которые с такой же целью возделывают на полях умеренной зоны Индокитая.

На одном гектаре рисового поля в тканях азоллы могут развиваться и накапливаться водоросли массой до 10 т. Такая масса накапливает около 25 кг азота.

Обильно размножившаяся азолла может подавлять рост других сорняков на рисовых плантациях.

Вегетативное размножение азоллы происходит так же, как и у сальвинии. Довольно быстро, с помощью отламывания боковых ветвей от главного стебля, возникают новые молодые растения. Разрастаясь в благоприятных условиях, азолла может плотной массой покрывать всю поверхность водоемов, иногда препятствуя движению судов.

В большом почете азолла у любителей аквариумных растений, которые чаще всего разводят азоллу каролинскую.

Род Марсилея (Marsilea)

Почти все виды (около 60) рода Марсилея — обитатели водоемов тропического, субтропического и умеренного климатических поясов.