Порядок Сальвиниевые - Salviniales

Сальвиния плавающая (Salvinia natans). Представителем порядка сальвиниевых во флоре Советского Союза является сальвиния плавающая, довольно обычная в тихих водах заводей и стариц южных рек. В учебном отношении этот своеобразный водяной папоротник представляет интерес, с одной стороны, как растение, хорошо приспособленное к водному образу жизни, и, с другой стороны, как представитель разноспоровых папоротников.

Для изучения приспособительных особенностей необходимо иметь сальвинию в живом состоянии. Это вполне осуществимо, так как сальвиния (однолетнее растение) довольно долго сохраняется в аквариуме, Спороношение сальвинии можно изучать и на консервированном материале. В природе споры развиваются в августе- сентябре.

Внешнее строение. От горизонтального стебля сальвинии отходят парами яйцевидные листья на коротких черешках. Листья лежат на поверхности воды. Пользуясь лупой, увидим, что стебель и нижняя сторона листьев покрыты бурыми волосками; верхняя сторона листьев сплошь покрыта довольно высокими сосочками, между которыми удерживается воздух, когда листья покрываются водой, например при волнении. Воздух между сосочками придает листьям под водой серебристый цвет. Сальвиния, погруженная в воду в любом положении, немедленно всплывает и принимает на поверхности воды естественное положение. Кроме того, она имеет многочисленные корневидные образования, свешивающиеся от стебля вниз. Подобно стеблю, они покрыты волосками и отходят пучками от тех же узлов, где прикреплены черешки плавающих листьев. Исследованием развития сальвинии, и в частности этих корневидных образований, установлено, что это не пучок корней, а один сильно видоизмененный лист, разделенный на узкие нитевидные доли. Таким образом, сальвиния несет в каждом узле не два, а три листа: два одинаковых, зеленых, плавающих, и один погруженный в воду и разделенный на доли, аналогичные корням. Настоящих корней сальвиния не развивает (рис. 56, 1, 2).

Размножение. Шарообразные сорусы сальвинии размером с небольшую горошину сидят группами у оснований погруженных листьев (рис. 56, 1,8).

Для изучения строения сорусов надо сделать продольные (вдоль ножки соруса) разрезы через несколько сорусов и сравнить полученные срезы. Замкнутые оболочки сорусов, соответствующие покрывалам - индузиям, у всех сорусов одинаковые, двойные, с воздушной полостью между стенками. Ножка вдается внутрь соруса и играет в нем роль плаценты; на ней сидят спорангии. Сравнивая внутреннее строение сорусов, нетрудно заметить в них разницу: в одних сорусах спорангии мелкие, многочисленные, на тонких ножках; в них содержатся мелкие споры, называемые микроспорами, в числе 64. Эти спорангии называются микроспорангиями.

Рис. 56. Сальвиния плавающая (Salvinia natans): 1 - плавающие и погруженный листья мутовки; 2 - общий вид растения; 3 - разрез сорусов с мегаспорангиями и микроспорангиями

Другие сорусы содержат более крупные спорангии - мегаспорангии - в меньшем числе, на более массивных ножках. Внутри мегаспорангия сидит одна крупная мегаспора, содержащая, кроме протоплазмы и ядра, запасные питательные вещества - белки и крахмал.

Осенью зрелые сорусы с микро- и мегаспорангиями отрываются и погружаются на дно, где и зимуют. К весне все спорангии осво-бождаются из сорусов и всплывают на поверхность воды.

Исследованиями русских ученых В. И. Беляева (1890) и В. М. Арнольди (1910) установлено, что из микроспор сальвинии развиваются чрезвычайно примитивные заростки с двумя анте-ридиями, а из мегаспор - зеленые заростки с архегониями, причем архегониальные заростки не выходят вполне из оболочек мегаспор. Первые заростки называются мужскими (мужской гаметофит), вторые - женскими (женский гаметофит).

После оплодотворения из зиготы развивается зародыш сальвинии, который первое время - до развития вегетативных органов спорофита - питается за счет зеленого (ассимилирующего) женского заростка.

Следовательно, сальвиния является представителем разноспоровых папоротников; микро- и мегаспоры развиваются на нем однодомно, заростки же раздельнополы.

Переход от равноспоровости (изоспории) к разноспоровости (гетероспории) - прогрессивный шаг в приспособительной эволюции высших растений, подобный переходу от изогамии к гетерогамии в развитии полового процесса низших растений.

Зимой сальвиния замирает; споры ее собирают и высевают весной на поддонники, наполненные песком, над которым стоит вода не выше 2 - 3 мм. Поддонники накрывают стеклом и ставят на подоконник. Как только покажутся молодые растеньица, их переносят в аквариум. Некоторые авторы утверждают, что сальвиния может переживать зиму в аквариуме в условиях хорошего света и редко сменяемой воды. При смене воды сифоном следует осторожно отсасывать ее нижние слои, чтобы не отсосать споры. Часть надводных листьев зимой погибает, растение мельчает, но быстро поправляется опять весной.