Papardes ir liela augu grupa, kurai zinātniski piešķirts nosaukums Pteridophyta. Kopumā aprakstīti aptuveni 20 000 sugu, no kurām mūsdienās dzīvas tiek uzskatītas aptuveni 10 000–12 000. Tā ir viena no senākajām zālainsugu grupām, un to izplatība, morfoloģija un dzīves cikli ļoti atšķiras starp sugām. Daudzas papardes ir labi pazīstamas dārzos un mežos, un tās pilda nozīmīgas ekoloģiskas funkcijas.

Struktūra un iekšējā uzbūve

Atšķirībā no sūnu dzimtas augiem, papardēm ir attīstīta asinsvadu sistēma — ksilema un flēma, tāpēc tās klasificē kā vaskulāros augus. Papardēm ir saknes, stublāji un lapas (frondi). Stublāji var veidot virszemes stolones vai zemē izvietotus sakneņus, no kuriem aug lapas. Lapas bieži ir platas un sadalītas; to apakšpusē atrodas sporangiji, kuros veidojas sporas, — šī ir galvenā papardes vairošanās vienība.

Reprodukcija un dzīves cikls

Papardes neveido sēklas; tās vairojas ar sporām. To dzīves cikls ietver maiņu starp divām paaudzēm — dominējošo sporofītu (liela, daudzgadīga auga formas) un mazāku, parasti īslaicīgu gametofītu (prothallus), kas ir atsevišķs, bieži sirds formas audiņš. Gametofīts ražo gametas; lai notiktu apaugļošanās, bieži nepieciešams ūdens, jo spermatozoīdiem jāpeld līdz olšūnai. Sporofīts attīstās no apaugļotās olšūnas un atkal ražo sporas sporangijos.

Taksonomija un piemēri

Lielākā daļa mūsdienu papardes pieder pie Leptosporangiata (jeb Pteridopsida) klases, kas aptver daudzas dārza un mežu sugas. Zirnekļsēnes (Equisetopsida) pieder citai klasei; šo grupu agrāk bija ļoti daudz un tā bija nozīmīga karbona perioda augiem — mūsdienās saglabājusies tikai viena ģints (Equisetum). Arī citas papardēm piederošās klases mūsdienās ir salīdzinoši nelielas, taču tās iekļauj tādas pazīstamas grupas kā kokpapardes (tree ferns) un dažādas zemsedzes papardes.

Ekoloģija un izplatība

Papardes sastopamas daudzveidīgos biotopos — no mitriem tropu mežiem līdz sausākiem mežu nogāzēm un akmeņainām klintīm. Tās parasti aug tumšākās un mitrākās vietās nekā lielākā daļa ziedošo augu, taču spēj izdzīvot plašākās vietās nekā vienkāršākas grupas, piemēram, sūnas. Dažas sugas veido lielus paklājus (piemēram, kemeras paparde — Pteridium), citas ir nelielas un uzmanīgi ierobežotas mitrā substrātā. Papardes bieži stabilizē augsni un piedalās organiskās vielas apritē meža ekosistēmās.

Fosilā vēsture

Karbona periodā — pirms aptuveni 350 miljoniem gadu — papardes un to radniecīgās grupas bija plaši izplatītas un veidoja milzu mežus. Daži radījumi (piemēram, dažas zāļu un kokveida grupas) sasniedza ļoti lielus izmērus — atsevišķiem sugām ir konstatēti stumbri, kas varēja augt līdz vairākām desmitgadēm metru augstumā. Tajā laikā arī zirnekļsēnes un citas vaskulāro augu grupas bija ekoloģiski svarīgas, un milzu kukaiņi bija izplatīti.

Lietojums un nozīme cilvēkam

Papardes tiek izmantotas dārzniecībā kā dekoratīvi augi (piem., Boston paparde, maidenhair), dažas sugas sniedz ēdamas daļas (fiddleheads — jauni, savīti lapu dzinumi) vai tiek izmantotas tradicionālajā medicīnā. Tās arī kalpo kā indikatori meža mitruma un veselības stāvoklim. Tomēr dažas sugas var būt invazīvas un traucēt vietējo augu sabiedrību līdzsvaru.

Kopsavilkums

  • Papardes ir vaskulāri augi ar saknēm, stublājiem un lapām, kas vairojas ar sporām.
  • To dzīves cikls ietver dominējošu sporofītu un mazāku gametofītu, kuram bieži nepieciešams ūdens apaugļošanai.
  • Grupe ietver gan zemsedzes papardes, gan kokpapardes un agrāk ļoti daudzveidīgās zirnekļsēnes; daudzas mūsdienu klases ir samazinājušās salīdzinājumā ar fosilo reģistru.
  • Papardes ir nozīmīgas ekoloģiski, estētiski un dažkārt arī praktiski cilvēku dzīvē.