Bregner

Bregnenes struktur

Bregner er planter som varierer fra 5 cm til 20 meters høyde, og som har høyst ulik struktur. Noen trekk er derimot felles – de gjennomgår generasjonsveksling, de har ofte et sterilt og et fertilt sett av blader (dimorfe skudd), og bladene er svært ofte fliket. Ved flikede blader kalles hele bladstilkens bladstruktur for en bladplate, mens dette bladets største fliker (første gangs flikdeling) kalles primærfliker, disse flikenes fliker (andre gangs flikdeling) kalles igjen sekundærfliker, og så videre.
Alle bregner formerer seg ved sporer, enten under bladene eller langs bladstilken. Sporene sitter i sporehus (sporangia), og disse er igjen ofte festet sammen i sporehushoper (sori). Over sporehushopen («sporeklumpen») kan det være et tynt, ofte synlig slør (indusium), som vanligvis løsner og faller av ved sporens modning. Bare flytebregnene har sporer av to slag.

Bregnenes formering

Som andre karsporeplanter har bregnene generasjonsveksling, hvor den dominerende generasjonen er den ukjønnete fasen (sporofyttfasen). Sporofytten er fagbetegnelsen på den store, sterile og dominerende fase-organismen, det vi kjenner som «selve» bregnen. Den andre, kjønnete generasjonen utgjøres av fasen som gametofytt med et enkelt sett kromosomer, og den er som regel en selvstendig og frittlevende struktur eller organisme (protallium) utenfor sporen. Protalliet, som er den vevsinnpakningen som utgjør gametofytt-fasen, er ofte hjerteformet og blek gjennomsiktig eller lysegrønn.
I de fleste bregner skjer altså utviklingen av den kjønnete gematofytten i stor grad utenfor sporen som lagde den, såkalt eksospori. Unntaket er ordenen av akvatiske flytebregner (Salviniales), som utover den vanlige danningen av tokjønnede gametofytter (heterospori) gjør dette i en uvanlig kombinasjon med gametofyttvekst inne i sporene (endospori). Hos oss er trådbregne en art med slik formering. Slik likner flytebregnene i sin formering mer på frøplanter enn på de andre bregnene. Hos disse flytebregnene er da den ukjønnete sporofyttgenerasjonen den eneste selvstendige, frittlevende generasjonen, mens gametofytt-fasen gjennomgås i sin helhet inne i sporofyttens sporer.

Bregnenes økologi

Det er svært mange bregner som vokser i fuktig, gjerne skyggefullt terreng hvor konkurransen fra andre arter er begrenset. Men i realiteten er habitatene hvor bregner trives, langt mer forskjelligartede. Mange arter og slekter spesialiserer seg på vekst på berg, i fjellsprekker, på trær eller i høyden ved selv å være høye «trær». 
Blant biotopene som bregner vokser i, kan nevnes fjellstrøk, ørkenfjell, våtmark og ikke minst skog. De vokser over så å si hele kloden unntatt Arktis og Antarktis, og noen familier er enten bare sørlige eller bare nordlige.
Selv om mange bregner er nøysomme og unngår konkurranse, har vi også en del arter som er sterkt ugrassdannende og sprer seg raskt, for eksempel einstape. Noen krever spesielt surt jordsmonn (f.eks Lygodium), mens andre arter må ha kalksteinsgrunn (f.eks Cystopteris bulbifera).

Fylogenetisk utvikling

Bregnene oppstod første gang i tidlig karbon, i alle fall om man skal avgrense kunnskapen til funn av fossiler. De første forløperne for identifiserbare, nåværende bregnefamilier har vi fra trias, mens den store diversifiseringen med stor spesialisering og rask evolusjon skjedde i sen kritt. Nå oppstod mange av dagens kjente familier. Sammenliknet med frøplantenes drøye 260 000 arter er bregnene «fåtallige» med sine om lag 15 000.
På figuren nedenfor er bregneplantene illustrert fylogenetisk (som slektstre), hvor hver «deling» på slektstreet innebærer utskillelsen av en ny, monofylittisk gruppe. Den gradvise utskillingen av nye «greiner» på slektstreet innebærer tidsmessig sekvensiell og gradvis dannelse av nye grupper med felles «stamfar» (monofylittiske grupper). Bregnene er alle gruppene over den stiplede, vannrette linjen.

Bruk av bregner

Bregner er mye brukt som hage- og stueplanter, og er omfattet av betydelig økonomisk verdi i den vestlige verden. Mye brukte stueplanter omfatter Bostonbregne Nephrolepis exaltata, samt Asplenium nidus.
Enkelte urbefolkninger bruker enkelte arter som mat, ikke minst strutseving Matteuccia struthiopteris, kanelbregne Osmunda cinnamomea, samt Pteridium aquilinum (trolig kreftfremkallende) og Diplazium esculentum. I Ny-Guinea og Stillehavet brukes også trebregner (Cyatheales) som tømmer og bygningsmateriale.
Artene av andematbregner (Azolla) har i likhet med trær av oreslekten meget stor evne til å binde nitrogen fra lufta, og brukes derfor i utstrakt grad som gjødselplante i rismarker i Asia, særlig i Sørøst-Asia.
Bregner er en viktig bestanddel i kull, som særlig består av fossiliserte og for lengst utdødde bregnearter som levde i kambrium og senere.
Mange arter er det motsatte av nyttige, de invaderer fremmede biotoper på kort tid og sprer seg som ugress. Fryktede arter omfatter Japansk klatrebregne Lygodium japonicum, samt arter av Azolla og arten Onoclea sensibilis. Stor vassbregne, Salvinia molesta, er en meget fryktet flytebregne.
I slavisk og finsk folklore regnes det som lykkebringende å se bregner blomstre. I Viktoriatidens England var bregner mye brukt som ornamentalt mønster, og ble mye avbildet både til pynt og undervisningsformål. 
Enkelte bregner har medisinsk bruk, blant annet som sårmiddel. Roten til ormetelg inneholder stoffer som har vært brukt mot innvollsorm hos mennesker.