Папоротники относятся к числу наиболее древних групп высших растений. Их ископаемые остатки богато представлены в отложениях, датируемых каменноугольным периодом, хотя отдельные виды известны с девона. В настоящее время это наиболее многочисленная группа среди споровых сосудистых растений. Они насчитывают более 12 000 видов из 300 родов. Распространены папоротники практически по всему земному шару, начиная от пустынь и арктических тундр до болот и тропических лесов. Две трети видового разнообразия папоротников сосредоточены в тропических широтах, остальные населяют умеренные области Земли. Папоротники представлены многочисленными жизненными формами - от тропических древовидных форм, достигающих высоты 25 м и диаметра ствола 50 см, до крошечных растений длиной всего лишь несколько миллиметров. В жизненном цикле папоротников преобладает бесполое поколение - спорофит.

Спорофит является господствующей фазой в жизненном цикле папоротников. Особенности жизненного цикла и строение спорофита папоротников мы рассмотрим на примере равноспорового папоротника щитовника мужского (Dryopteris filix-mass) из класса полиподиевых (Polypodiopsida).

Щитовник мужской - травянистое бесстебельное растение с крупными листьями, которые называют вайами. В отличие от обычных листьев, вайи нарастают не основанием, а верхушкой, как побеги, и развиваются достаточно долго. На нижней стороне листовых пластинок щитовника находятся скопления спорангиев, именуемые сорусами. Спорангии крепятся к плаценте и сверху прикрыты своеобразным защитным зонтиковидным покрывалом - индузиумом.

Созревшая спора, попав в благоприятные условия, например, на влажную почву прорастает и развивается в небольшую (диаметром около 1 см) сердцевидную зеленую пластиночку - заросток. Заросток является гаметофитом папоротников. На нижней стороне, которой заросток крепится к почве, развиваются многочисленные ризоиды. Здесь же формируются антеридии и архегонии. Оплодотворение происходит при наличии капельножидкой влаги. Возникшая в результате оплодотворения диплоидная зигота дает начало молодому спорофиту, который некоторое время остается прикрепленным к заростку и частично питается за его счет. Однако очень скоро заросток отмирает, а окрепший молодой спорофит начинает самостоятельное существование.

Систематика папоротников

В настоящее время папоротниковидные представлены 7 классами, из которых три включают современных представителей - ужовниковые (Ophioglossopsida), мараттиевые (Marratiopsida) и полиподиевые (Polypodiopsida).