Научный журнал
Научное обозрение. Биологические науки
ISSN 2500-3399
ПИ №ФС77-57454

ПРЕДСТАВИТЕЛИ КЛАССА НАСТОЯЩИЕ ПАПОРОТНИКИ (POLYPODIOPSIDA) В КОЛЛЕКЦИИ ОРАНЖЕРЕИ БОТАНИЧЕСКОГО САДА САМАРСКОГО УНИВЕРСИТЕТА

Раббонаева В.И. 1 Рогулева Н.О. 1
1 Ботанический сад ФГАОУ ВО «Самарский национальный исследовательский университет имени академика С.П. Королева» (Ботанический сад Самарского университета)
Класс Polypodiopsida Cronquist, Takht. & W. Zimm – это процветающий и широко распространённый класс сосудистых растений, большинство представителей которого обитают во влажных тропических и субтропических лесах. Папоротники занимают значительное место в коллекциях закрытого грунта ботанических садов по всему миру и в оранжерее Ботанического сада Самарского университета. В статье содержатся данные об инвентаризации коллекции папоротников, проведённой сотрудниками оранжереи в 2018–2019 гг. Приводится общая характеристика класса Polypodiopsida. Даются сведения по использованию папоротников в медицине, фитодизайне и кулинарии. Статья содержит краткое описание 56 таксонов из 10 семейств и 21 рода, с указанием номенклатуры по международным принятым стандартам с использованием баз данных The Plant List и U.S. National Plant Germplasm System. Приводятся сведения о природных местах обитания и жизненных формах коллекционных растений, по данным Catalogue of Life и World Ferns. Обсуждаются проблемы вегетативного и генеративного размножения теплолюбивых папоротников в условиях оранжереи. Приводятся сведения по спороношению коллекционных видов в условиях оранжереи Ботанического сада Самарского университета.
класс Polypodiopsida
коллекция оранжереи Ботанического сада Самарского университета
жизненные формы
природные места обитания
размножение
1. Тахтаджян А.Л. Высшие растения. Мхи. Плауны. Хвощи. Папоротники. Голосемянные растения. М.: Изд-во «Просвещение», 1987. Т. 4. 447 с.
2. Яковлев Г.П. Большой энциклопедический словарь лекарственных растений: учебное пособие. СПб.: СпецЛит, 2015. 759 с.
3. Головкин Б.Н., Золкин С.Ю., Трофимова И.А. Медицинская ботаника. М.: ГЕОС, 2019. 326 с.
4. The Plant List. A working list of all known plant species. Version 1.1 [Electronic resource]. URL: http://www.theplantlist.org/ (date of access: 22.05.2020).
5. U.S. National Plant Germplasm System. [Electronic resource]. URL: https://npgsweb.ars-grin.gov/ (date of access: 22.05.2020).
6. Catalogue of Life: April 2020 Monthly Checklist. [Electronic resource]. URL: https://www.catalogueoflife.org/ (date of access: 22.05.2020).
7. World ferns. Checklist of Ferns and Lycophytes of the World //M. Hassler and B. Schmitt Version 8.30. April 2020. [Electronic resource]. URL: http://worldplants.webarchiv.kit.edu/ferns (date of access: 22.05.2020).

Растения большого отдела Polypodiоphyta являются одними из древнейших растений на Земле. Первые папоротники появились 400 млн лет назад в девонский период палеозойской эры. В наше время это процветающий и широко распространённый отдел сосудистых растений, 75 % видов которого обитает во влажных тропических и субтропических лесах. Отдел Папоротники включает в себя несколько классов, и самым многочисленным из них является класс Polypodiopsida Cronquist, Takht. & W. Zimm. [1].

Изучению класса Polypodiopsida было посвящено множество исследований, в которых были показаны полезные свойства этих растений. Лекарственные свойства папоротников были известны врачам уже в античную эпоху и Средневековье. Папоротники использовали повсеместно, они были широко известны в тибетской, китайской, латвийской медицине, их использовали целители Кавказа и Восточных Гималаев. Например, корневище Dryopteris filix-mas (L.) Schott используется как глистогонное средство [2].

Зелень и корневища Adiantum capillus-veneris L. обладают способностью снимать симптомы алкогольного и химического отравления. Измельченные до состояния однородной массы листья использовались как мазь при опухолях, отвар облегчал желудочные и кишечные боли. Сегодня большая часть способов применения растения полностью или частично одобрена официальной медициной. Экстракт, полученный из растения адиантума Adiantum capillus-veneris, проявляет противомикробную активность в отношении грамположительных и грамотрицательных бактерий [2].

Папоротники рода Nephrolepis Schott используются в народной медицине как противокашлевое средство. Растение известно своими фунгицидными и бактериостатическими свойствами [3].

Многие эпифитные папоротники также обладают лекарственными свойствами. Например, некоторые папоротники рода Asplenium L. помогают при лечении лихорадки, слабоумия и астмы. Они также могут использоваться и как противовоспалительное средство. Папоротники рода Platycerium Desv. помогают при лечении лихорадки и болезней селезенки. Могут использоваться как противоопухолевое средство [3].

Папоротник Lygodium Sw. хорошо помогает при лечении дерматозов, лихорадки, экземы, стригущего лишая, заболеваний мочеполовой системы, дизентерии, катехсии, желтухи, плеврита, ревматизма, чесотки и оспы [3].

Во всем мире папоротники используют для приготовления различных диетических блюд. Некоторые виды папоротников действительно съедобны, например: Pteridium aquilinum (L.) Kuhn (орляк обыкновенный), Matteuccia struthiopteris (L.) Tod (страусник обыкновенный) и Osmundastrum cinnamomeum (L.) C. Presl. (Осмунда азиатская (коричная)).

Выращивание папоротников в комнатных условиях вошло в моду в Викторианскую эпоху. Они красовались в элегантных английских салонах и стали украшением элитных гостиниц и знатных домов. Для самых нежных видов были придуманы «папоротниковые витрины», в которых поддерживалась необходимая влажность воздуха и грунта. Получались прообразы столь популярных современных флорариумов. Многие папоротники ценятся не только за красивый внешний вид, но и за благоприятное воздействие на микроклимат жилых и производственных помещений. Так, например, некоторые нефролеписы поглощают формальдегиды, толуол, папоротники родов Nephrolepis и Adiantum обладают фитонцидными и антибактериальными свойствами.

Цель исследования: задокументировать коллекцию растений класса Polypodiopsida в Ботаническом саду Самарского университета.

Материалы и методы исследования

Ботанический сад Самарского университета был основан в 1932 г. На его территории расположилась крупнейшая в Поволжье оранжерея, площадь которой составляет 1200 м2. Состоит оранжерея из двух больших залов: тропического и субтропического, и четырех пристроенных теплиц. В коллекции насчитывается более 1250 таксонов, класс Настоящие папоротники составляет более 4 % от общего числа коллекционных растений закрытого грунта.

Результаты исследования и их обсуждение

Согласно проведенной инвентаризации на 2020 г. в оранжерее сформирована коллекция растений класса Polypodiopsida из 42 видов (56 таксонов), относящихся к 21 роду и 10 семействам (табл. 1) из тропических и субтропических областей пяти континентов. Актуальные названия таксонов были уточнены по базам данных The Plant List and the U.S. National Plant Germplasm System [4; 5].

Таблица 1

Перечень семейств Polypodiopsida с указанием количества таксонов и родов, содержащихся в коллекции

Название семейства

Количество родов

Количество таксонов

1

Aspleniaceae Newman

1

5

2

Blechnaceae Newman

3

4

3

Davalliaceae M.R.Schomb.

1

2

4

Dryopteridaceae Herter.

2

7

5

Lygodiaceae M. Roem.

1

1

6

Marsileaceae Mirb.

1

1

7

Nephrolepidaceae Pic.Serm.

1

8

8

Polypodiaceae J.Presl & C.Presl

8

11

9

Pteridaceae E.D.M.Kirchn.

2

15

10

Salviniaceae Martinov

1

1

Благодаря завидной способности приспосабливаться к самой разной среде обитания и жизненным условиям папоротники могут расти и в туманном лесу, и на неплодородных известняковых почвах, и в солончаках, и даже на негостеприимных вулканах. Большая часть папоротников нашей коллекции в природе произрастают во влажных тропических и субтропических лесах. Все места произрастания в естественной среде обитания были взяты из баз данных Catalogue of Life и World Ferns [6; 7]. Коллекционный список, сведения о местах произрастания и жизненные формы указаны в табл. 2.

Таблица 2

Список таксонов

Название, семейство

Место произрастания в естественной среде

Жизненная форма

Спороношение

 

ASPLENIACEAE Newman

     

1

Asplenium antiquum Makino.

Китай, Тайвань, Южная Корея, Япония, о-в Рюкю

Эпифит

+

2

Asplenium antiquum Makino ‘Crispa’

Китай, Тайвань, Южная Корея, Япония, о-в Рюкю

Эпифит

3

Asplenium bulbiferum G. Forst.

Австралия, Нов. Зеландия, Северная Индия

Травянистое растение

+

4

Asplenium nidus L.

Юго-Восточная Азия, Полинезия, тропическая Австралия, Океания

Эпифит

++

5

Asplenium viviparum (L. f.) C. Presl

Мадагаскар, Маврикий, Реюньон

Травянистое растение

 

BLECHNACEAE Newman

     

6

Blechnum gibbum Mett.

О-ва Новая Каледония и Новые Гебриды

Древовидный папоротник

+

7

Blechnum occidentale L.

Америка

Травянистое растение

+

8

Doodia sp.

Австралия, Новая Зеландия, Гавайские о-ва

Травянистое растение

+

9

Woodwardia radicans (L.) Sm.*

Китай, Южная Европа

Травянистое растение

 

DAVALLIACEAE M.R.Schomb.

     

10

Davallia bullata Hook.

Китай, Япония, тропическая Азия

Эпифит

+

11

Davallia canariensis (L.) Sm.

Канарские о-ва, Пиренейский п-ов, Сев. Африка

Эпифит, литофит

++

 

DRYOPTERIDACEAE Herter.

     

12

Cyrtomium caryotideum (Wall. ex Hook. & Grev.) C. Presl

Китай, Тайвань, Тибет, Япония, Южная Корея, Гавайи, Индия, Вьетнам, Непал, Бутан, Пакистан, Кашмир

Травянистое растение

++

13

Cyrtomium falcatum (L. f.) C. Presl

Китай, Япония, Сев. Индия, Шри Ланка, Полинезия, Южная Африка

Травянистое растение

+++

14

Cyrtomium falcatum (L. f.) C. Presl. ‘Rochfordianum’

Китай, Тайвань, Вьетнам, Северная Корея, Южная Корея, Северо-Восточная Индия, Бутан

Травянистое растение

+++

15

Cyrtomium fortunei J. Sm.

Китай, Тайвань, Вьетнам, Северная Корея, Южная Корея, Северо-Восточная Индия, Бутан

Травянистое растение

16

Cyrtomium macrophyllum (Makino) Tagawa

Китай, Тайвань, Тибет, Япония, Индия, Непал, Бутан, Пакистан, Кашмир

Травянистое растение

+

17

Dryopteris filix-mas (L.) Schott

Широко распространен по всему Северному полушарию

Травянистое растение

+++

18

Dryopteris vivipara Kuntze

Куба

Травянистое растение

+++

 

LYGODIACEAE M.Roem.

     

Продолжение табл. 2

Название, семейство

Место произрастания в естественной среде

Жизненная форма

Спороношение

19

Lygodium japonicum (Thunb.) Sw.*

Китай, Япония, тропические районы Австралии

Лиана

 

MARSILEACEAE Mirb.

     

20

Marsilea quadrifolia L.

Западная и Южная Европа, Индокитай, Бангладеш, Камбоджа, Лаос, Малайзия, Шри-Ланка, США

Водное растение

 

NEPHROLEPIDACEAE Pic. Serm.

     

21

Nephrolepis cordifolia (L.) C. Presl

Реюньон, Маврикий, Сейшельские о-ва, Мадагаскар, Китай, Тайвань, Япония, Южная Корея, Мьянма, Малые Зондские острова. Вьетнам, Бангладеш, Камбоджа, Малайзия, Таиланд, Лаос, Шри-Ланка, Филиппины, Непал, Бутан, Австралия

Травянистое наземное растение

+

22

Nephrolepis cordifolia (L.) C. Presl ‘Duffii’

Сортовое растение

Травянистое наземное растение

23

Nephrolepis cordifolia (L.) C. Presl ‘Plumosa’

Сортовое растение

Травянистое наземное растение

+

24

Nephrolepis exaltata (L.) Schott

Юго-Восточная Азия.

Травянистое наземное растение, или эпифит

+++

25

Nephrolepis exaltata (L.) Schott ‘Elegantissima Compacta’

Сортовое растение

Травянистое наземное растение

26

Nephrolepis exaltata (L.) Schott ‘Corditasi’

Сортовое растение

Травянистое наземное

растение

27

Nephrolepis exaltata (L.) Schott ‘Greenlady’

Сортовое растение

Травянистое наземное растение

28

Nephrolepis exaltata (L.) Schott ‘Smithii’

Сортовое растение

Травянистое наземное растение

 

POLYPODIACEAE J. Presl & C. Presl

     

29

Aglaomorpha meyeniana Schott

Тайвань

Эпифит

30

Campyloneurum phyllitidis (L.) C. Presl

Встречается в Северной, Центральной и Южной Америке: от Флориды, Карибского бассейна и Юго-Восточной Мексики на севере; до тропического Перу и Бразилии и Парагвая на юге; распространен на острове Барро-Колорадо в Панаме

Эпифит

+

31

Colysis elliptica (Thunb.) Ching

Тайвань

Травянистое растение

+

32

Microgramma nitida (J. Sm.) A.R. Sm.*

Мексика и Центральная Америка

Эпифит

33

Microsorum punctatum (L.) Copel.

Африка, Мадагаскар, Сейшельские о-ва, Новая Каледония, Реюньон, Китай, Индия, Бангладеш, острова Тихого океана

Эпифит, литофит

++

34

Microsorum punctatum (L.) Copel. ‘Ramo- Cristatum’

Сортовое растение

Эпифит

++

35

Phlebodium aureum (L.) J. Sm.

Америка (от Флориды до Аргентины)

Эпифит

+++

36

Platycerium bifurcatum (Cav.) C. Chr.

Восточная Австралия, о-ва Новая Гвинея и Новая Каледония

Эпифит

37

Platycerium grande J. Sm.

Тропическая Азия, тропическая Австралия, Филлипинские о-ва

Эпифит

38

Platycerium hillii T. Moore

Австралия

Эпифит

Окончание табл. 2

Название, семейство

Место произрастания в естественной среде

Жизненная форма

Спороношение

39

Phymatosorus scolopendria (Burm. f.) Pic. Serm.*

Америка (от Флориды до Аргентины)

Эпифит, литофит

 

PTERIDACEAE E.D.M. Kirchn.

     

40

Adiantum capillus-veneris L.

Обл. распр.: субтропики и тропики обоих полушарий

Травянистое растение, литофит

+++

41

Adiantum caudatum L.

Бангладеш, Бирма, Индия, Непал, Филиппины, Таиланд, Китай

Травянистое растение

++

42

Adiantum hispidulum Sw.

Австралия, Новая Зеландия, Новая Каледония, Мадагаскар, о-ва Тихого океана

Травянистое растение, литофит

+++

43

Adiantum macrophyllum Sw.

Обитает в тропических влажных лесах Америки

Травянистое растение

++

44

Adiantum raddianum C. Presl

Южная Америка

Травянистое растение, эпифит

++

45

Adiantum raddianum C. Presl ‘Trump’

Сортовое растение

Травянистое растение

+

46

Adiantum polyphyllum Willd.*

Эндемичный вид для Колумбии, Венесуэлы и Тринидада и Тобаго

Травянистое растение

47

Adiantum tenerum Sw.

Большие и Малые Антильские о-ва, тропическая Америка

Травянистое растение

++

48

Pteris cretica L.

Произрастают на склонах сухих холмов в Средиземноморье, Закавказье, Крыму, Китае, Японии, Африке, на о. Мадагаскар

Литофит

+++

49

Pteris cretica L. ‘Wimsettii’

Сортовое растение

Травянистое растение

+++

50

Pteris cretica L. var. albolineata

Сортовое растение

Травянистое растение

+++

51

Pteris cretica var. nervosa (Thunb.) Ching & S.H. Wu

Сортовое растение

Травянистое растение

52

Pteris ensiformis Burm. f.

Тропическая Азия, Австралия, Полинезия

Травянистое растение

+

53

Pteris grandifolia L.

Мексика, США, Центральная Америка

Литофит

+++

54

Pteris longifolia L.

США (Флорида), Мексика, Вест-Индия, Багамские о-ва

Литофит

+++

 

SALVINIACEAE Martinov

     

56

Salvinia auriculata Aubl.

Тропики и субтропики Американского континента

Водное растение

 

Примечание. «+++» – хорошо размножаются самосевом, «++» – споры всходят при посеве, «+» – образуют споры, «-» – не образуют споры; «*» – включены в коллекцию в 2019 г.

В нашей коллекции представлены папоротники с разными жизненными формами и из разных сред обитания, что даёт нам возможность говорить о большой экологической пластичности этих растений.

Основным способом размножения папоротников является развитие из спор – более 60 % папоротников в коллекции оранжереи образуют споры и хорошо размножаются самосевом. Некоторые виды папоротников настолько активно размножаются, что нуждаются в постоянной прополке, среди них можно отметить: Dryopteris filix-mas, Dryopteris vivipara Adiantum capillus-veneris, Pteris cretica и Pteris longifolia L. Треть папоротников, не образующих споры, являются сортовыми растениями или появились в коллекции совсем недавно (в 2019 г.) и еще не успели достаточно вырасти. Вегетативным способом размножаются в условиях нашей оранжереи Nephrolepis exaltata (L.) Schott. и Adiantum caudatum, образуя отпрыски на побегах. Однако, на наш взгляд, самым необычным способом размножением папоротников является «живорождение». В нашей коллекции Asplenium bulbiferum G. Forst., Asplenium viviparum (L. f.) C. Presl и Woodwardia radicans (L.) Sm. образуют выводковые почки на побегах.

Увеличение систематического разнообразия коллекции Polypodiopsida происходит путем обмена видами растений между ботаническими садами России и всего мира. Ежегодно сотрудниками оранжереи высевается до 40 видов спор папоротников, полученных по делектусам. Прорастает в условиях нашей оранжереи из них не более 15 %, а вырастает до возможности быть включенными в коллекцию лишь 1–2 % от посеянных новых таксонов. Поэтому основным источником пополнения нашей коллекции является обмен взрослыми растениями или делёнками с другими ботаническими садами России и любителями.

Заключение

По итогам инвентаризации был сформирован актуальный список растений класса Polypodiopsida, растущих в оранжерее Ботанического сада Самарского университета. В настоящее время коллекция является базой для научных исследований студентов-биологов.


Библиографическая ссылка

Раббонаева В.И., Рогулева Н.О. ПРЕДСТАВИТЕЛИ КЛАССА НАСТОЯЩИЕ ПАПОРОТНИКИ (POLYPODIOPSIDA) В КОЛЛЕКЦИИ ОРАНЖЕРЕИ БОТАНИЧЕСКОГО САДА САМАРСКОГО УНИВЕРСИТЕТА // Научное обозрение. Биологические науки. – 2020. – № 3. – С. 24-29;
URL: https://science-biology.ru/ru/article/view?id=1191 (дата обращения: 22.06.2024).

Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»
(Высокий импакт-фактор РИНЦ, тематика журналов охватывает все научные направления)

«Фундаментальные исследования» список ВАК ИФ РИНЦ = 1,674