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Ferns (Pteridophyta)
Gama Temporal: Mid Devoniano - Recentes
Athyrium filix-femina desenrolando jovem fronda
Classificação científica
Reino: Plantae
Divisão: Pteridophyta
Classes
  • Cladoxylopsida
  • Psilotopsida
  • Equisetopsida (aliás sphenopsida)
  • Marattiopsida
  • Polypodiopsida (aliás Pteridopsida, Filicopsida)

Uma samambaia é qualquer de um grupo de aproximadamente 20.000 espécies de plantas classificadas no filo ou divisão Pteridophyta, também conhecido como Filicophyta. O grupo é também referido como Polypodiophyta, ou Polypodiopsida quando tratada como uma subdivisão Tracheophyta (plantas vasculares). O estudo de samambaias e outras pteridófitas é chamado pteridology, e aquele que estuda samambaias e outras pteridófitas é chamado de pteridologist. O termo " pteridophyte "tem sido tradicionalmente usado para descrever tudo sem sementes plantas vasculares, tornando-se sinônimo de "samambaias e aliados de samambaia ". Isso pode ser confuso porque os membros do filo samambaia Pteridophyta também são por vezes referido como pteridófitas.

Vida útil

As samambaias são plantas vasculares que diferem da mais primitiva lycophytes por ter verdadeira folhas (megaphylls), e eles diferem (plantas com sementes gimnospermas e angiospermas) em seu modo de reprodução - faltando flores e sementes . Como todas as outras plantas vasculares, eles têm uma ciclo de vida referido como a alternação de gerações , caracterizado por um diplóide e um esporofítica haplóides fase gametophytic. Ao contrário das gimnospermas e angiospermas, o gametophyte das samambaias é um organismo vivo. O ciclo de vida de um feto típica é a seguinte:

  1. A sporophyte ( diplóide) fase produz haplóides esporos por meiose;
  2. Um esporo cresce pela cariocinese em um gametófito, que tipicamente é composto por uma fotossintética prothallus
  3. O gametófito produz gametas (muitas vezes tanto e esperma ovos no mesmo prothallus) por mitose
  4. Um celular, espermatozóides flagelados fertiliza um ovo que permaneça unido ao prothallus
  5. O ovo fertilizado é agora um diplóide zigoto e cresce pela cariocinese em um sporophyte (a planta "samambaia" típico).

Ecologia Fern

Ferns na Muir Woods, California

A imagem estereotipado das samambaias crescendo em úmidos recantos obscuros da floresta está longe de ser uma imagem completa dos habitats onde as samambaias podem ser encontradas crescer. Espécies de samambaia vivem em uma grande variedade de habitats, desde remotas montanhas elevações, a seca do deserto faces de pedra, para as massas de água ou em campos abertos. Ferns, em geral, pode ser pensado como sendo largamente especialistas em habitat marginais, sucedendo com frequência em locais onde os vários factores ambientais limitar o sucesso de plantas com flores. Algumas samambaias estão entre espécies de plantas daninhas mais graves do mundo, incluindo a samambaia que cresce nas terras altas britânicas, ou a samambaia de mosquito ( Azolla) que cresce em lagos tropicais, ambas as espécies formam grandes colônias espalhando agressivamente. Existem quatro tipos particulares de habitats que fetos são encontrados em: obscuros, úmidas florestas ; fendas nas caras da rocha, especialmente quando protegido do sol completo; pantanais ácidos incluindo pântanos e pântanos; tropicais e árvores , onde muitas espécies são epífitas.

Muitos samambaias dependem de associações com fungos micorrízicos. Muitos samambaias só crescem dentro de intervalos de pH específicos; por exemplo, a samambaia de escalada ( Lygodium) do leste da América do Norte só vai crescer em húmidas, intensamente ácido solos, enquanto a samambaia bulblet bexiga ( Cystopteris bulbifera), com uma faixa de sobreposição, é sempre apenas encontrado no calcário.

Estrutura Fern

Ferns nos jardins botânicos de Royal Melbourne
Fetos arbóreos, provavelmente Dicksonia antarctica, que crescem em Nunniong, Austrália

Como os esporófitos de plantas com sementes, os de samambaias consistem em:

  • Hastes: Na maioria das vezes uma rasteira no subsolo rizoma, mas às vezes um acima do solo rastejando estolho (por exemplo, Polypodiaceae), ou um acima do solo ereto semi-lenhosa tronco (por exemplo, Cyatheaceae), atingindo até 20 m em algumas espécies (por exemplo, Cyathea brownii em Ilha Norfolk e Cyathea medular na Nova Zelândia ).
  • Folha: A , verde fotossintética parte da planta. Em fetos, é muitas vezes referido como um fronda, mas isso é por causa da divisão histórica entre as pessoas que estudam samambaias e as pessoas que estudam plantas com sementes, e não por causa de diferenças na estrutura. Novas folhas tipicamente expandir pelo desenrolar de uma espiral apertada chamado de um báculo ou fiddlehead. Este desenrolar da folha é denominado vernation circinate. As folhas são divididos em três tipos:
    • Trophophyll: Uma folha que não produz esporos, em vez açúcares produzindo apenas pela fotossíntese. Como acontece com as folhas verdes típicas de plantas com semente.
    • Sporophyll: Uma folha que produz esporos. Estas folhas são análogas às escalas de pinhas ou para estames e pistilos em gimnospermas e angiospermas, respectivamente. Ao contrário das plantas de semente, no entanto, os sporophylls de fetos não são normalmente muito especializado, olhando semelhante ao trophophylls e produção de açúcares por fotossíntese como os trophophylls fazer.
    • Brophophyll: Uma folha que produz anormalmente grandes quantidades de esporos. Lá folhas também são maiores do que as outras folhas, mas deu uma semelhança com trophopylls.
  • Raízes: As estruturas subterrâneas não fotossintéticos que ocupam água e nutrientes do solo. Eles estão sempre fibrosa e são estruturalmente muito semelhantes para as raízes de plantas de sementes.

Os Gametófitos de samambaias, no entanto, são muito diferentes dos de plantas de semente. Eles normalmente consistem em:

  • Prothallus: A, estrutura fotossintética verde que é uma célula de espessura, geralmente em forma de rim ou coração, 3-10 mm de comprimento e 2-8 mm de largura. O prothallus produz gametas por meio de:
    • Anterídio: pequenas estruturas esféricas que produzem flagelar esperma.
    • Archegonia: Uma estrutura em forma de balão, que produz um único ovo, na parte inferior, alcançado pelo esperma, nadando para baixo do pescoço.
  • Rhizoids: estruturas de raiz-like (não é verdade raízes), que consistem em células muito alongados individuais, água e sais minerais são absorvidos por toda a estrutura. Rhizoids ancorar o prothallus ao solo.

Uma diferença interessante entre esporófitos e gametophytes pode ser resumido pelo provérbio de que "Nada come samambaias, mas tudo come gametophytes." Esta é uma simplificação exagerada, mas é verdade que gametophytes são muitas vezes difíceis de encontrar no campo, porque eles são muito mais propensos a ser comida do que são os esporófitos.

Evolução e classificação

Ferns aparecem pela primeira vez no registro fóssil na precoce Carbonífero período. Até o Triássico , a primeira evidência de fetos relacionadas a várias famílias modernas apareceu. A "grande radiação samambaia" ocorreu nas tardio Cretáceo , quando muitas famílias modernas de samambaias apareceu pela primeira vez.

Ferns têm sido tradicionalmente agrupadas na classe Filices, mas modernas classificações atribuir-lhes a sua própria divisão no reino vegetal, chamado Pteridophyta.

Samambaias Tradicionalmente, três grupos distintos de plantas foram consideradas: dois grupos de samambaias eusporangiate - famílias Ophioglossaceae ( somadores-línguas, moonworts, e grape-samambaias) e Marattiaceae - eo samambaias leptosporangiate. O Marattiaceae são um grupo primitivo de samambaias tropicais com uma grande, rizoma carnuda, e estão agora pensado para ser um taxon irmão para o principal grupo de fetos, as samambaias leptosporangiate. Vários outros grupos de plantas foram consideradas " aliados de samambaia ": os musgos, spikemosses, e Aparelhos de consumo na Lycopodiophyta, o bata samambaias Psilotaceae, eo no horsetails Equisetaceae. Estudos genéticos mais recentes têm mostrado que a Lycopodiophyta são apenas distantemente relacionados com qualquer outra plantas vasculares, tendo irradiava evolutivamente na base da planta vascular clade, enquanto ambos os samambaias whisk e cavalinhas são tanto "verdadeiras" samambaias como são os Ophioglossoids e Marattiaceae. Na verdade, as samambaias whisk e Ophioglossoids são comprovadamente um clado, e as cavalinhas e Marattiaceae são, indiscutivelmente, um outro clado. Os dados moleculares - que permanecem pouco constrangidos por muitas partes da filogenia das plantas - foram complementadas por observações morfológicas recentes que apoiam a inclusão de Equisetaceae dentro das samambaias, nomeadamente relacionados com a construção de seu esperma, e peculiaridades de suas raízes (Smith et al 2006, e suas referências).

Uma forma possível de tratar esta situação é considerar apenas as samambaias leptosporangiate como "verdadeiras" samambaias, enquanto considerando os outros três grupos como "aliados de samambaia". Na prática, vários esquemas de classificação têm sido propostos para samambaias e, e tem havido pouco consenso entre eles. Uma nova classificação por Smith et ai. (2006) é baseado em estudos sistemáticos moleculares recentes, para além dos dados morfológicos. Esta classificação divide samambaias em quatro classes:

  • Psilotopsida
  • Equisetopsida
  • Marattiopsida
  • Polypodiopsida


O último grupo inclui a maioria das plantas familiarmente conhecidos como samambaias. A pesquisa moderna apoia as ideias mais antigas, baseadas nas características que o Osmundaceae divergiram cedo na história evolutiva das samambaias leptosporangiate; em certos aspectos, esta família é intermediária entre as samambaias e as samambaias eusporangiate leptosporangiate.

O esquema de classificação proposto completa por Smith et ai. (2006; nomes alternativos entre parênteses):

  • Classe Psilotopsida
    • Ordem Ophioglossales
      • Família Ophioglossaceae (incl. Botrychiaceae, Helminthostachyaceae)
    • Ordem Psilotales
      • Família Psilotaceae (incl. Tmesipteridaceae)
  • Classe Equisetopsida [= sphenopsida]
    • Ordem Equisetales
      • Família Equisetaceae
  • Classe Marattiopsida
    • Ordem Marattiales
      • Família Marattiaceae (incl. Angiopteridaceae, Christenseniaceae, Danaeaceae, Kaulfussiaceae)
  • Classe Pteridopsida [= Filicopsida, Polypodiopsida]
    • Ordem Osmundales
      • Família Osmundaceae
    • Ordem Hymenophyllales
      • Família Hymenophyllaceae (incl. Trichomanaceae)
    • Ordem Gleicheniales
      • Família Gleicheniaceae (incl. Dicranopteridaceae, Stromatopteridaceae)
      • Família Dipteridaceae (incl. Cheiropleuriaceae)
      • Família Matoniaceae
    • Ordem Schizaeales
      • Família Lygodiaceae
      • Família Anemiaceae (incl. Mohriaceae)
      • Família Schizaeaceae
    • Ordem Salviniales
      • Família Marsileaceae (incl. Pilulariaceae)
      • Família Salviniaceae (incl. Azollaceae)
    • Ordem Cyatheales
      • Família Thyrsopteridaceae
      • Família Loxomataceae
      • Família Culcitaceae
      • Família Plagiogyriaceae
      • Família Cibotiaceae
      • Família Cyatheaceae (incl. Alsophilaceae, Hymenophyllopsidaceae)
      • Família Dicksoniaceae (incl. Lophosoriaceae)
      • Família Metaxyaceae
    • Ordem Polypodiales
      • Família Lindsaeaceae (incl. Cystodiaceae, Lonchitidaceae)
      • Família Saccolomataceae
      • Família Dennstaedtiaceae (incl. Hypolepidaceae, Monachosoraceae, Pteridiaceae)
      • Família Pteridaceae (incl. Acrostichaceae, Actiniopteridaceae, Adiantaceae, Anopteraceae, Antrophyaceae, Ceratopteridaceae, Cheilanthaceae, Cryptogrammaceae, Hemionitidaceae, Negripteridaceae, Parkeriaceae, Platyzomataceae, Sinopteridaceae, Taenitidaceae, Vittariaceae)
      • Família Aspleniaceae
      • Família Thelypteridaceae
      • Família Woodsiaceae (incl. Athyriaceae, Cystopteridaceae)
      • Família Blechnaceae (incl. Stenochlaenaceae)
      • Família Onocleaceae
      • Família Dryopteridaceae (incl. Aspidiaceae, Bolbitidaceae, Elaphoglossaceae, Hypodematiaceae, Peranemataceae)
      • Família Oleandraceae
      • Família Davalliaceae
      • Família Polypodiaceae (incl. Drynariaceae, Grammitidaceae, Gymnogrammitidaceae, Loxogrammaceae, Platyceriaceae, Pleurisoriopsidaceae)

Usos econômicos

Ferns não são tão importantes economicamente como plantas com sementes, mas têm uma importância considerável. Algumas samambaias são usados para alimentos, incluindo as de fiddleheads samambaia, Pteridium aquilinum, Samambaia avestruz, Matteuccia struthiopteris, e canela samambaia, Osmunda cinnamomea]. Diplazium esculentum também é usado por alguns povos tropicais como alimento.

Fetos do género Azolla são muito pequenas, plantas flutuantes que não se parecem com samambaias. Chamado mosquito samambaia, eles são usados como fertilizante biológico nas plantações de arroz do sudeste da ?sia, aproveitando-se de sua capacidade de fixar o nitrogênio do ar em compostos que podem então ser usados por outras plantas.

Um grande número de samambaias são cultivadas em horticultura como plantas da paisagem, para corte e folhagem como plantas de interior, especialmente o Boston samambaia (Nephrolepis exaltata). O Fern do ninho do pássaro, Asplenium nidus, também é popular, ea samambaias de staghorn, gênero Platycerium, têm um considerável número de seguidores.

Vários fetos são nocivos ervas daninhas ou espécies invasoras , incluindo samambaia escalada japonês ( Lygodium japonicum), mosquito e samambaia samambaia sensível (Onoclea sensibilis). Samambaia de água gigante ( Salvinia molesta) é uma das piores ervas daninhas aquáticas do mundo. O importante de combustíveis fósseis carvão é composto pelos restos de plantas primitivas, incluindo samambaias.

Ferns têm sido estudadas e verificou-se ser útil para a remoção de metais pesados, especialmente o arsénio, a partir do solo

Outros fetos com algum significado económico incluem:

  • Dryopteris filix-mas (samambaia masculino), usado como um vermífugo, e anteriormente na US Pharmacopeia; Também, este samambaia acidentalmente brotando em uma garrafa resultou em 1829 invenção do terrário de Nathaniel Bagshaw Ward ou Caso Wardian
  • Adiantoides Rumohra (samambaia floral), amplamente utilizados na comércio florista
  • Regalis Osmunda (samambaia real) e Osmunda cinnamomea (canela samambaia), a fibra de raiz a ser utilizada em horticultura; os fiddleheads de O. cinnamomea são também utilizados como um vegetal cozido
  • Matteuccia struthiopteris (avestruz samambaia), os fiddleheads usado como um vegetal cozido na América do Norte
  • Pteridium aquilinum (samambaia), os fiddleheads usado como um vegetal cozido no Japão e acredita-se ser responsável pela alta taxa de câncer de estômago no Japão. É também uma das mais importantes plantas daninhas agrícolas do mundo, especialmente nas terras altas britânicas, e muitas vezes envenena gado e cavalos.
  • Esculentum Diplazium (samambaia vegetal), uma fonte de alimento para algumas sociedades nativas
  • Pteris vittata (samambaia de freio), utilizado para absorver arsênico do solo
  • Glycyrrhiza Polypodium (alcaçuz samambaia), raízes mastigado por seu sabor agradável
  • Fetos arbóreos, utilizados como material de construção em algumas áreas tropicais
  • Cyathea cooperi (xaxim australiano), importante espécie invasora em Havaí
  • Ceratopteris richardii, uma planta modelo para o ensino ea pesquisa, muitas vezes chamado C-samambaia

Conotações culturais

Blätter des Manns Walfarn. Por Alois Auer, Viena: imperial Printing Office, 1853

No folclore eslavo , samambaias Acredita-se que florescem uma vez por ano, durante o Ivan Kupala noite. Embora seja extremamente difícil de encontrar, quem tem um olhar de um flor samambaia vai ser feliz e rico para o resto de sua vida. Da mesma forma na Finlândia , a tradição diz que aquele que encontra a semente de uma samambaia na flor em Noite de Verão, vai pela posse dela ser capaz de viajar no âmbito de um glamour de invisibilidade e deve ser guiado para os locais onde eternamente ardente Será que o 'os tufos marcar o ponto de escondido caches tesouro.

Ferns eram populares como um motivo decorativo na Inglaterra vitoriana, os projetos freqüentemente apareceu em louças, vidros, objetos de ferro fundido, e têxteis. A moda de samambaias que crescem dentro de casa, levou ao desenvolvimento do Wardian caso, um armário envidraçado que excluiria poluentes do ar e manter a umidade necessária.

Fractal samambaia criada usando jogo de caos, através de um Sistema iterado da função (IFS).

A forma seca de fetos foi também usado em outras artes, sendo utilizado um stencil ou directamente com tinta para utilização num cartão. O trabalho botânico, O Ferns da Grã-Bretanha e da Irlanda, é um exemplo notável deste tipo de impressão natureza. O processo, patenteado pelo artista e editora Henry Bradbury, impressionou um espécime para uma placa de chumbo macio. A primeira publicação para demonstrar este foi Alois Auer é A descoberta da natureza Impressão-Process.

Valor Medicinal

Ferns são por vezes usados na medicina para tratar cortes e limpá-los. Ferns também são boas bandagens se você está preso no meio selvagem.

Nomes incompreendidos

Várias plantas não-samambaia são chamados de "samambaias" e às vezes são confundidos com os verdadeiros samambaias. Estes incluem:

  • "Espargos samambaia" - Isto pode aplicar-se a uma das várias espécies do gênero monocot Espargos , que são plantas com flores.
  • "Sweetfern" - Um arbusto de florescência do género Comptonia.
  • " Samambaia Air "- Um grupo de animais chamados hydrozoan que são parentes distantes medusas e corais. Elas são colhidas, secas, pintados de verde e, em seguida vendido como um "planta" que pode "viver no ar". Embora possa parecer uma samambaia, é apenas o esqueleto desta animais colonial.

Além disso, o livro Onde o Red Fern Grows suscitou muitas perguntas sobre o mítico "samambaia vermelha" chamado no livro. Não existe tal planta conhecida, embora tenha havido especulações de que o oblíquo uva-samambaia, Dissectum Sceptridium, poderia ser referido aqui, pois é sabido para aparecer em locais perturbados e suas frondes pode avermelhar durante o inverno.

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