Цератоптерис

Цератоптерис
	Рогатый цератоптерис в аквариуме
Научная классификация
Королевство:	Растения
Клэйд :	Трахеофиты
Разделение:	Полиподиофиты
Сорт:	Полиподиопсида
Заказ:	Полиподиалы
Семья:	Птеридовые
Подсемейство:	паркериоидные
Род:	Цератоптерис ; Бронгн.
Типовой вид
	Ceratopteris thalictroides ; ( Л. ) Бронгн.
Разновидность
	Посмотреть текст
Синонимы
	Криптогенис Ричард 1823 экс Бронньяр 1823 ; Эллебокарпус Каульфус 1824 г. ; Фуркария Дево 1827 г. ; Паркерия Хукер 1825 г. ; Телеозома Браун 1823 г. ;

Ceratopteris — единственный род среди односпоровых папоротников, ведущий исключительно водный образ жизни. Это пантропическое растение, отнесенное к подсемейству Parkerioideae семейства Pteridaceae . ^{[ 1 ]}

Описание

Прямостоячие водные или подводные папоротники среднего размера. Корневище короткое, мясистое, горизонтальное, от восходящего до прямостоячего, свободно укорененное в иле или +/- плавающее, радиальное, диктиостелическое с многочисленными меристелями и сердцевинными тяжами, молодые части несут тонкие, яйцевидные, +/- сердцевидные, клатратные чешуи. Вайи ножчатые, ножки мясистые, с многочисленными продольными воздушными каналами, абаксиально закругленными и ребристыми, адаксиально уплощенными, сосудистыми пучками в периферическом кольце, по одному у каждого ребра и несколькими с адаксиальной стороны, и несколькими более мелкими сердцевинными тяжами; пластинка диморфная, вайи стерильные +/- раскидистые, 2–3-перистораздельные с широкими перепончатыми лопастями, жилкование сетчатое, без включенных свободных жилок, часто с обильными почками в пазухах; плодородные листья прямостоячие, длиннее, уже и более разделены, чем стерильные, доли сильно отогнуты назад, полностью покрывают адиаксиальную поверхность, жилкование продольное, ветвящееся у оснований лопастей. Спорангии одиночные, разбросаны вдоль жилок, вытянутые, но защищены сплошным отогнутым краем пластинки, крупные, короткочерешковые, кольцо широкое, неправильной формы, из 30–70 утолщенных клеток или отсутствует, содержит от 16 до 32 спор. Споры крупные, трехлетние, ребристые с неравномерными длинными сеточками. ^{[ 2 ]}

Таксономия

Ceratopteris долгое время относили к монородовому семейству Parkeriaceae , которое считалось уникальным из-за его водной адаптации. Однако недавний генетический анализ показал, что он явно родственен Acrostichum из подсемейства Parkerioideae семейства Pteridaceae .

Одно время некоторые авторитеты признавали только один вид; сейчас некоторые авторитеты признают только четыре вида. Однако недавняя работа Масуямы и Ватано предположила, что C. thalictroides на самом деле состоит из четырех загадочных видов ( thalictroides , froesii , gaudichaudii , oblongibloba ). ^{[ 3 ]}

Филогения

Нитта и др. 2022 год ^{[ 4 ]} и папоротник Древо жизни ^{[ 5 ]}

Цератоптерис

C. richardii Бронгн. 1823 («С-папоротник»; Треугольный водяной папоротник)

C. cornuta (P. Beauv.) Le Prieur 1830 г.

C. chingii Ян и Ю, 2022 г.

К. Чуни Ян 2022 г.

К. Шингии Ян и Чжан 2020

	C. pteridoides (Крюк.) Гиерон. 1905 г. (Плавающий роговый папоротник)

	C. thalictroides (L.) Brongn. 1821 (Water Sprite, восточный водяной папоротник)

Другие виды:

Ceratopteris froesii Брейд 1964 г.
Ceratopteris gaudichaudii Brongn. 1821 г.
Ceratopteris oblongiloba Масуяма и Ватано, 2010 г.

Распространение и среда обитания

Этот широко распространенный род из четырех-шести видов населяет влажные тропики .

Ceratopteris также важен при изучении птеридофитов и является широко используемым модельным организмом для использования в геномных исследованиях из-за простоты и скорости, с которой его можно выращивать в лабораториях , а также из-за хорошо охарактеризованных фенотипов. Разработаны запатентованные штаммы этого растения.

Ауткроссинг и самооплодотворение

Гаметофит — одна из двух чередующихся многоклеточных фаз жизненного цикла папоротника. Гаметофит гаплоидный . Другая стадия — диплоидный спорофит . Гаметофит — многоклеточный организм, развивающийся из гаплоидной споры (имеющей один набор хромосом). Ceratopteris thalictroides имеет два типа гаметофитов с разным половым выражением: это гермафродитные и мужские типы. ^{[ 6 ]} Гермафродитные гаметофиты имеют один или несколько архегониев и несколько антеридиев . Архегонии — многоклеточные структуры гаметофита, которые производят и содержат яйцеклетку или женскую гамету . Соответствующим мужским органом является антеридий, гаплоидный орган, производящий и содержащий сперму . Второй из двух типов гаметофитов — мужские, образующие только антеридии.

При Ceratopteris richardii выращивании папоротников в одиночку они превращаются в гермафродитов (в основном с женскими архегониями). Однако растения, произрастающие рядом с установленными генетически идентичными особями, развиваются в мужские особи. Гермафродит выделяет феромон ( антеридиоген ), который сообщает окружающим, что они мужчины. ^{[ 7 ]} Таким образом, когда растения находятся рядом друг с другом, ауткроссинг усиливается . Самооплодотворение преобладает при отсутствии рядом партнера.

Токсичность

Растения могут обладать канцерогенными свойствами. ^{[ 8 ]}

Использование

Цератоптерис – довольно популярное аквариумное растение, часто продаваемое под названием «водяной дух». Его можно выращивать как надводное, но плавающее растение или как погруженное растение, укорененное в субстрате. При правильных условиях у растений вырастут полностью возвышающиеся прямостоячие листья. При ярком свете растения могут быстро расти и использоваться для поддержания циркуляции в аквариуме. ^{[ 9 ]}

Это растение часто используют как овощ, особенно в Азии. ^{[ 10 ]}

Ссылки

^ PPG I (2016), «Классификация современных ликофитов и папоротников, разработанная сообществом», Journal of Systematics and Evolution , 54 (6): 563–603, doi : 10.1111/jse.12229 , S2CID 39980610
^ http://www.anbg.gov.au/fern/aquatic/parkeriaceae.html. Архивировано 5 ноября 2007 г. в Wayback Machine Ceratopteris в Австралийском национальном гербарии.
^ Масуяма, Сигео; Ясуюки Ватано (2010). «Загадочные виды папоротника Ceratopteris thalictroides (L.) Brongn. (Parkeriaceae). IV. Таксономический пересмотр». Акта Фитотакс. Геобот . 61 (2): 75–86.
^ Нитта, Джоэл Х.; Шюттпельц, Эрик; Рамирес-Бараона, Сантьяго; Ивасаки, Ватару; и др. (2022). «Открытое и постоянно обновляемое Древо жизни папоротника» . Границы в науке о растениях . 13 : 909768. doi : 10.3389/fpls.2022.909768 . ПМЦ 9449725 . ПМИД 36092417 .
^ «Просмотр деревьев: интерактивная визуализация FTOL» . FTOL v1.5.0 [выпуск GenBank 256]. 2023 . Проверено 17 августа 2023 г.
^ Чен, X.; Чен, З.; Хуанг, В.; Фу, Х.; Ван, К.; Ван, Ю.; Цао, Дж. (2019). «Протеомный анализ гаметофитного выражения пола у папоротника Ceratopteris thalictroides» . ПЛОС ОДИН . 14 (8): e0221470. Бибкод : 2019PLoSO..1421470C . дои : 10.1371/journal.pone.0221470 . ПМК 6699692 . ПМИД 31425560 .
^ Бэнкс, Дж. А. (1994). «Гены, определяющие пол, у гомоспорового папоротника Ceratopteris». Разработка . 120 (7): 1949–1958. дои : 10.1242/dev.120.7.1949 . ПМИД 7925000 .
^ Полное руководство по съедобным дикорастущим растениям . Министерство армии США . Нью-Йорк: Издательство Skyhorse . 2009. с. 109. ИСБН 978-1-60239-692-0 . ОСЛК 277203364 . {{cite book}}: CS1 maint: другие ( ссылка )
^ «Как посадить и вырастить водный спрайт (Ceratopteris thalictroides)» . Май 2021.
^ «Ceratopteris thalictroides — полезные тропические растения» .

Дальнейшее чтение

Бенедикт, Р.К. 1909. Род Ceratopteris: предварительная ревизия. Бык. Торри Бот. Клуб 36: 463–476.
Коупленд, Э.Б. 1942. Съедобные папоротники. амер. Ферн Дж. 32: 121 - 126, табл.
Донселлар, Дж. ван 1969. О распространении и экологии Ceratopteris в Суринаме. амер. Ферн Дж. 59: 3 – 8.
Фосберг, Франция, 1958. Заметки о микронезийских Pteridophyta, II. амер. Папоротник Дж. 48: 35 – 39. (Ceratopteris)
Джонс, Р.Дж. и Беллами, А. 1979. Папоротники и их союзники в Папуа-Новой Гвинее. PNG Управление лесов. (включая паркериевые)
Джонсон, А. 1961. Род Ceratopteris в Малайзии. Гард. Бык. Петь. 18:76 – 81.
Ллойд, Р.М. 1972. Определение границ рода Ceratopteris (Parkeriaceae). Являюсь. Дж. Бот. 59: 676.
Ллойд, Р.М. 1973. Половое и вегетативное размножение гавайских Ceratopteris thalictroides. амер. Ферн Дж. 63: 12 – 18.
Ллойд, Р.М. 1974. Систематика рода Ceratopteris Brongn. (Паркериевые) II. Таксономия. Бриттония 26: 139 – 160, ф. 1 - 9.

[PPGI-1] PPG I (2016), «Классификация современных ликофитов и папоротников, разработанная сообществом», Journal of Systematics and Evolution , 54 (6): 563–603, doi : 10.1111/jse.12229 , S2CID 39980610

[2] ttp://www.anbg.gov.au/fern/aquatic/parkeriaceae.html. Архивировано 5 ноября 2007 г. в Wayback Machine Ceratopteris в Австралийском национальном гербарии.

[3] Масуяма, Сигео; Ясуюки Ватано (2010). «Загадочные виды папоротника Ceratopteris thalictroides (L.) Brongn. (Parkeriaceae). IV. Таксономический пересмотр». Акта Фитотакс. Геобот . 61 (2): 75–86.

[4] Нитта, Джоэл Х.; Шюттпельц, Эрик; Рамирес-Бараона, Сантьяго; Ивасаки, Ватару; и др. (2022). «Открытое и постоянно обновляемое Древо жизни папоротника» . Границы в науке о растениях . 13 : 909768. doi : 10.3389/fpls.2022.909768 . ПМЦ 9449725 . ПМИД 36092417 .

[5] «Просмотр деревьев: интерактивная визуализация FTOL» . FTOL v1.5.0 [выпуск GenBank 256]. 2023 . Проверено 17 августа 2023 г.

[6] Чен, X.; Чен, З.; Хуанг, В.; Фу, Х.; Ван, К.; Ван, Ю.; Цао, Дж. (2019). «Протеомный анализ гаметофитного выражения пола у папоротника Ceratopteris thalictroides» . ПЛОС ОДИН . 14 (8): e0221470. Бибкод : 2019PLoSO..1421470C . дои : 10.1371/journal.pone.0221470 . ПМК 6699692 . ПМИД 31425560 .

[7] Бэнкс, Дж. А. (1994). «Гены, определяющие пол, у гомоспорового папоротника Ceratopteris». Разработка . 120 (7): 1949–1958. дои : 10.1242/dev.120.7.1949 . ПМИД 7925000 .

[8] Полное руководство по съедобным дикорастущим растениям . Министерство армии США . Нью-Йорк: Издательство Skyhorse . 2009. с. 109. ИСБН 978-1-60239-692-0 . ОСЛК 277203364 . {{cite book}}: CS1 maint: другие ( ссылка )

[9] «Как посадить и вырастить водный спрайт (Ceratopteris thalictroides)» . Май 2021.

[10] «Ceratopteris thalictroides — полезные тропические растения» .

[ 1 ]

[ 2 ]

[ 3 ]

[ 4 ]

[ 5 ]

[ 6 ]

[ 7 ]

[ 8 ]

[ 9 ]

[ 10 ]