Уникатни папрати растат во Мариово и во Моноспитовско блато

Папратите се многу разновидна група и населуваат разни живеалишта (водни, шумски, пустини, карпи, мочуришта, ливади) и претставуваат една од најстарите групи на растителни организми. Папратите потекнуваат од древните тропски живеалишта и успевале во најразлични средини низ илјадници милениуми. Тие првпат се појавиле за време на средниот Девон, односно пред 390 милиони години. Некои од овие групи имале претставници кои растеле на висина од 10–35 метри и биле доминантни во мочуриштата за време на Карбон (пред 355–290 милиони години). Повеќето групи од раните папрати изумреле за време на два големи периоди на истребување на крајот на Карбон (пред 300 милиони години) и на крајот на Перм (пред 240 милиони години). По овие масовни изумирања, видовите голосемени растенија се зголемиле во голема мера по број и зазеле доминантна улога во многу екосистеми.

Карактеристики на папратите

За да се разберат факторите што го одредуваат денешниот состав и диверзитетот на папратите, потребно е поврзување на филогенијата на видовите и нивото на популација, преку детални еколошки и екофизиолошки мерења –  теренски и лабораториски. Во контекст на диверзитетот, не може да се фокусираме само на бројот на видовите, туку и на разновидноста на морфолошките карактеристики.

Dryopteris filix-mas

Кај папратите се разликува корен, стебло и лист. Листовите им се најчесто сложени и се поделени на две или повеќе ливчиња од прв ред, коишто можат повторно да бидат поделени на поситни ливчиња од втор или трет ред. Кога ливчињата се од прв ред (со дршката прикрепени за главната оска) се нарекуваат пини, а кога ливчињата се од втор ред (со дршката прикрепени за ливчињата од прв ред) се нарекуваат пинули. Доколку постојат ливчиња од трет ред, тогаш и ливчињата од втор ред се пини. Ливчињата од последниот ред се секогаш пинули. Разновидноста на листовите може да се забележи и кај нашите папрати. Така, кај Asplenium scolopendrium се целокрајни, кај Dryopteris borreri и Dryopteris filix-mas се перести, кај Polypodium vulgare и Blechnum spicant се пересто насечени, кај Polystichum setiferum, Dryopteris carthusiana и Gymnocarpium dryopteris се двојно перести,а кај Cryptogramma crispa тројно перести. Кај поголемиот број наши папрати, листовите во текот на зимата не презимуваат, со исклучок на Asplenium ceterach, Asplenium septentrionale, Asplenium ruta-muraria, Asplenium adiantum-nigrum, Polystichum lonchitis, Paragymnopteris marantae и други.

Asplenium ceterach

Кореновите системи на папратите се изградени од адвентивни корени, настанати од стеблото. Кај папратите отсуствува секундарно задебелување, но цврстината на стеблото се обезбедува на други начини.

Како се одвива размножувањето кај папратите?

Овие древни растенија и покрај тоа што поминале низ многу еволуциски промени и адаптации, сепак го имаат задржано примитивниот животен циклус. Папратите се размножуваат со спори (клетки способни за бесполово размножување) кои се образуваат во посебни ќесички наречени спорангиуми, кои пак се групирани во структури – соруси. Сорусите се ситните точки или линии кои ги гледаме на долната страна или поретко, на рабовите на листот. Сорусите се развиваат на еден издигнат дел од листот (плацента) и често е препокриен со лушпичка наречена индузиум која ги заштитува спорангиумите. Спорангиумите се отвораат со специфичен кохезионен механизам  преку т.н. прстен (annulus), како резултат на градбата на нивните ѕидови, со кој спорите се исфрлаат надвор. По расејувањето, спорите ‘ртат и развиваат мала, срцевидна структура наречена гаметофит кој ги носи антеридиумите (машки полови органи) и архегониумите(женски полови органи). Антеридиумите и архегониумите се јавуваат на долната страна, која не е изложена на светлина.  Од оплодената јајна клетка се образува ембрион. Ембрионот извесно време останува врзан за гаметофитот преку  хаусториум. Ембрионот наскоро ги формира своите вегетативни органи (корен, стебло и листови) и продолжува да се развива самостојно во нова папрат, а гаметофитот изумира.

Папратите на Македонија

За флората на Македонија се познати околу 40 копнени и три водни видови папрати. Посебно значаен вид е Asplenium macedonicum, кој е ендемичен вид за Македонија и се сретнува само на неколку локалитети во околината на Прилеп и во Мариово. Со ограничено распространување е и Osmunda regalis кој може да се најде само во Моноспитовско Блато кај Струмица. Од поретките видови папрати се Adiantum capillus-veneris и Asplenium cuneifolium. Меѓу најчестите папрати во нашата земја се орловата папрат (Pteridium aquilinum), како и некои видови од фамилијата Aspleniaceae, како што се Asplenium trichomanes и Asplenium ceterach.

Adiantum capillus-veneri

Во Македонија, за жал, нема многу истражувања во кои папратите се главниот фокус. Имаме оскудни податоци за нивното распространување, диверзитет, како и за нивната загрозеност и екологија. Потребни ни‘ се истражувања кои ќе придонесат кон дополнителни податоци за дистрибуцијата на папратите во нашата држава, истражувања за типот на живеалишта кои тие ги населуваат и надворешните фактори што влијаат на нивниот опстанок.

Зошто ни се потребни повеќе истражувања?

Извонредните адаптации на папратите на разни нарушувања, вклучувајќи ја и нивните способност да акумулираат тешки метали од нивната околина, укажуваат на важната улога на папратите во зачувување и обновување. Додека истражувањето за одделни видови ни ги дава основите, токму во поголемиот контекст на екологијата, улогата на папратите може да се покаже од витално значење за нашата иднина, со оглед на нивната долга и успешна историја на адаптација кон промените на животната средина. Само со разбирање на екологијата на оваа разновидна група од 11.000 видови, луѓето можат да ја ценат и да управуваат со нивната улога. Успешните мерки за контрола на инвазивните видови, како и конзервација на ретки видови папрати, имаат важна улога во многу стратегии за управување со екосистемите и изискуваат темелно разбирање на екологијата на папратите.

Asplenium adiantum-nigrum

Постојат неколку причини зошто не треба да се занемари нивната улога во идните истражувања. Папратите се присутни во многу релативно нарушени  живеалишта и многу папрати развиле морфолошки адаптации за да се справат со водниот стрес, ниските температури или и двете. Папратите се важни учесници во сукцесијата, односно доминираат во раната сукцесија на сериозно нарушени живеалишта, заради распространувањето на спорите и толеранцијата на неповолни услови. Спорите на папратите може да се пренесуваат неколку стотици илјади километри и затоа, понекогаш, папратите имаат голема улога во формирањето услови за да се развие нова растителна заедница. Тоа вообичаено се случува на места каде настанало некакво нарушување на целото живеалиште (пример: по ерупција на вулкан, силно свлечиште, пожари, поплави итн.), такашто нивните спори се расејуваат и ртат на пукнатини од голи карпи. Овие пионерски растенија со текот на времето градат густа растителна покривка и создаваат основа за да се населат и други видови растенија на местото на кое претходно немало никаква вегетација. Така, друга важна улога на папратите, кога тие се изучуваат во еколошки контекст, е нивното влијание врз циклусот на хранливи материи и формирањето на почвата со текот на времето. При иста морфологија на почвата, некои својства кои се значајни за појавата на растителните заедници, можат да бидат различни (различна реакција, длабочина на почвата, изложеност на надворешни фактори итн) и така, овие својства создаваат услови за појава на нови асоцијации на тоа живеалиште.

Кои се следните чекори?

За успешно зачувување на папратите потребни се голем број активности како што се подобрување на знаењето за нивната абудантност и дистрибуција и спроведување теренски истражувања за да се испита специфичноста на живеалиштата, динамиката на популацијата, генетската разновидност и сите нарушувања, закани или притисоци на живеалиштето. Овие основни информации за видови папрати бараат зголемување на бројот на истражувања спроведени на поголеми просторни и временски размери.

Asplenium trichomanes и Asplenium septentrionale

Параметрите на листот, како што се растот, стапките на продукција и животниот век и нивните ефекти врз структурата на популацијата, овозможуваат поврзување со еколошки процеси како што се циклусите на хранливи материи и сукцесија и истите мора да бидат истражени пред да развиеме некои генерализации и теории за улогата на папратите во кој било екосистем. Идните истражувања за папрати треба да бидат насочени генерално кон развој на конзистентни методологии и секако долгорочен мониторинг. Преку следење на папратите само една сезона не се препознава варијацијата меѓу годините како одговор на некои фактори како што се врнежи или температура, последователни промени во живеалиштето или епизодни нарушувања како екстремна суша, поплави или бури.

Една дополнителна област за истражување е да се утврди улогата на папратите во обновувањето на екосистемот. Индиректно, со тоа што папратите можат да ја подобрат стабилноста на почвата и да ги складираат хранливите материи, го олеснуваат „воспоставувањето“на посакуваните шумски видови. Реставрацијата понекогаш се фокусира на отстранување на такви папрати како Pteridium aquilinum што ги напаѓа ридските подрачја и го инхибира развојот на дрвја.

Со истражување на еколошката улога на папратите, се овозможува неопходната временска перспектива за проучување на влијанијата на интеракциите на видовите, динамиката на хранливите материи и просторни градиенти.

Автор: Ана Варелова, Истражувачко друштво на студенти биолози