Семейство Крестоцветные (Brassicaceae (Cruciferae))

Класс 19.02.15

Тема: Характеристика класса Двудольные и его семейств

Цель: ознакомить с характерными чертами семейств класса Двудольные. Рассмотреть их распространение, строение, основными представителями. Воспитать бережное отношение к растительному миру.

Ход урока

Проверка д/з

Изучение нового материала

Согласно А. Л. Тахтаджяну (1987), класс Двудольных (Dicotyledones) включает в себя 8 подклассов, состоящих из 429 семейств, приблизительно 10 000 родов и не менее 190 000 видов.

Подкласс Ранункулиды (Ranunculidae)

Объединяет 3 порядка и 13 семейств, среди которых наиболее широко известны и имеют важное значение семейства Барбарисовые, Лютиковые, Маковые, Пионовые. В качестве примера приводим характеристику типового семейства Лютиковых.

Семейство Лютиковые (Ranunculaceae)

Во флоре земного шара лютиковых насчитывается немногим более 2000 видов, относящихся к 66 родам. Во флоре России это семейство представлено 516 видами из 35 родов.

Лютиковые отличаются большим разнообразием. Главным образом это многолетние травянистые растения с простыми пальчато или перисторассечёнными листьями; реже это полукустарники и кустарники, иногда — лианы. Однолетники также немногочисленны. Листья очередные, без прилистников.

Цветки лютиковых поражают разнообразием строения, однако все типы строения могут быть расположены в непрерывный ряд постепенных изменений, и это отсутствие морфологического хиатуса говорит о целостности семейства как таксона. Цветки одиночные или в цимозных соцветиях. Цветоложе может быть выпуклым, удлиненным или слабо выраженным.

Части цветка могут быть расположены по спирали, т.е. цветки ациклические (например, у купальницы — Trollius); некоторые части цветка могут быть расположены по кругу (как правило — чашелистики и лепестки или листочки простого околоцветника), а другие(как правило — андроцей и гинецей) — по спирали, т.е. цветки гемициклические; реже все части цветка располагаются по кругам (водосбор — Aquilegia), т.е. цветки циклические.

Околоцветник может быть простым (чаще венчиковидным) или двойным, состоящим из не сросшихся между собой элементов, актиноморфным или зигоморфным.

Для лютиковых характерно большое и неопределенное количество тычинок, расположенных по спирали; немногие представители имеют фиксированное число тычинок, расположенных в несколько кругов (водосбор).

Гинецей большей частью апокарпный, расположенный по спирали и состоящий из неопределенно большого числа плодолистиков; много реже плодолистик всего один.

Завязь верхняя. Семяпочки многочисленные, реже их одна или две. Плоды — главным образом листовки либо орешки, редко ягоды или коробочки. Строение гинецея и плодов лежит в основе классификации семейства. По этим признакам достаточно хорошо выделяются два подсемейства: подсемейство Зимовниковые (Helleboroideae), куда относятся растения с актиноморфным либо зигоморфным околоцветником и имеющие плод листовка (реже — ягода или коробочка), и подсемейство Ветреницевые (Anemonoideae), куда относятся виды с плодами типа орешек.

В основном лютиковые — насекомоопыляемые растения, но изредка встречаются и ветроопыляемые например, василистник (Thalictrum), воронец (Actaea). По характеру распространения плодов среди лютиковых есть анемохоры, зоохоры (в частности, мирмекохоры) и гидрохоры.

В целом для семейства характерно наличие алкалоидов и глюкозидов. Это делает многих представителей ядовитыми. Среди лютиковых есть лекарственные растения (адонис — Adonis vernalis), декоративные растения (живокость — Delphinium, борец — Aconitum, водосбор — Aquilegia). Многие виды являются медоносами.

Подкаласс Дилленииды (Dilleniidae)

Один из наиболее крупных подклассов, включающий 31 порядок и 95 семейств. Из широко распространенных в нашей стране семейств следует отметить крестоцветные, фиалковые, тыквенные, ивовые, вересковые, первоцветные, мальвовые и др. В качестве примера рассмотрим семейство Крестоцветные.

Семейство Крестоцветные (Brassicaceae (Cruciferae))

Семейство Крестоцветных охватывает во флоре земного шара примерно 3200 видов, относящихся к 380 родам. В России разнообразие крестоцветных достаточно велико и составляет 466 видов из 96 родов.

В целом ареал семейства охватывает почти весь земной шар (семейство Космополитно), однако в распространении оно явно тяготеет к умеренным и холодным областям Северного полушария. Наибольшее видовое и родовое разнообразие сосредоточено в Средиземноморской и Ирано-Туранской областях (Передняя Азия), что позволяет говорить о них как о регионах формирования и становления этого семейства.

Крестоцветные — главным образом травянистые растения, среди которых есть и многолетники, и двулетники, и однолетники. Существенно меньше полукустарничков, кустарников же насчитывается всего несколько видов. Среди крестоцветных широко представлены монокарпичные растения, т. е. виды, цветущие и плодоносящие всего один раз в жизни и отмирающие после созревания семян. Крестоцветные являются одним из немногих семейств, в котором достаточно широко представлены двулетники, т. е. виды, развивающие в первый год в надземной сфере только вегетативную розетку, которая затем и перезимовывает; цветонос с цветками, а затем и с плодами развивается на второй год жизни; после плодоношения растение отмирает. Еще одним штрихом к биологическому «лицу» семейства является способность ряда видов развиваться в наиболее экстремальных местообитаниях. Некоторые представители рода Крупка (Draba) встречаются на самых крайних форпостах суши островов Северного Ледовитого океана. В высокогорьях крестоцветные достигают высоты 5700 м над уровнем моря. Факультативной биологической особенностью многих крестоцветных является способность к резервному самоопылению, которое реализуется в тех случаях, когда по каким-то причинам (главным образом — вследствие климатических особенностей текущего года) отсутствуют насекомые-опылители.

Среди признаков вегетативной сферы следует отметить простые очередные листья разной степени рассечения, без прилистников. В вегетативных органах крестоцветных встречаются особые клетки (идиобласты), содержащие мирозин. В семенах и вегетативных органах характерно также накопление гликозидов и едких эфирных масел, алкалоидов и жирных масел. Очень важной таксономической информацией является характер опушения вегетативных (впрочем, и генеративных также) органов. Спектр типов волосков крестоцветных необычайно широк; основными типами являются простые, железистые, ветвистые, вильчатые (мальпигиевы), звездчатые.

Общий план строения цветка в пределах семейства довольно однообразен; различия заключаются главным образом в размерах и окраске лепестков венчика.

Цветки актиноморфные, обоеполые, с двойным околоцветником, двучленные, шестикруговые.

Чашечка образована четырьмя свободными чашелистиками, расположенными в два круга и плотно прижатыми к лепесткам во время цветения. У ряда видов в основании чашелистиков образуются вздутия или углубления для нектара.

Венчик — из четырех раздельных, чаще желтых или белых, реже — фиолетовых или розовых лепестков. Лепестки обычно с длинными ноготками и расположены в один круг (по-видимому, они возникли в результате расщепления двух зачатков лепестков). У некоторых видов лепестки несколько различаются по размерам, и тогда венчик слегка зигоморфный.

Андроцей большинства крестоцветных состоит из шести тычинок, расположенных в два круга : две короткие тычинки образуют внешний круг, а четыре более длинные располагаются во внутреннем круге. В основании тычинок часто расположены нектарники.

Гинецей синкарпный, образован двумя сросшимися плодолистиками с продольной перегородкой. Завязь верхняя; рыльце сидячее или на столбике, головчатое либо двулопастное.

Таким образом, общий план строения цветка крестоцветных может быть записан формулой:

*K₂₊₂C₄A_2+(2*2)G₍₂₎

Цветки не имеют прицветников и прицветничков и собраны, как правило, в простые и сложные кисти; правда, в начале цветения соцветие имеет щитковидную форму и лишь затем, по отцветании сильно удлинняясь, приобретает форму кисти.

Основной тип плода — стручок. Иногда он имеет носик — верхнюю часть завязи, лишенную семяпочек. Стручок вскрывается двумя створками. При этом на плодоножке остается рама из сросшихся краев плодолистиков с натянутой на ней ложной перегородкой, несущей семена. Ряд крестоцветных обладает невскрывающимися, опадающими целиком, плодами, либо таковыми, но членистыми и разламывающимися поперек на односеменные членики.

Стручки, длина которых не превышает ширину или превышает ее не более чем в три раза, называют стручочками. Они также могут вскрываться двумя створками либо быть невскрывающимися орешковидными (свербига — Bunias) или членистыми (катран — Crambe).

Плоды крестоцветных несут в себе большое количество таксономической информации и чрезвычайно важны при их определении.

Многие крестоцветные издавна широко используются человеком. Среди полезных растений выделяются представители рода Brassica: большое количество форм капусты (формы Brassica oleracea), репа и турнепс (Brassica rapa), рапс (Brassica napus var. napus), брюква (Brassica napus var. napobrassica), горчица сарептская (Brassica juncea). Заметную роль в жизни человека играют виды рода Raphanus: овощные редька посевная (Raphanus sativus var. sativus), редис (Raphanus sativus var. radicula) и злостный сорняк дикая редька (Raphanus raphanistrum). Издавна возделывается человеком кресс-салат (Lepidium sativum) и хрен деревенский (Armoracia rusticana). Помимо овощных и кормовых растений есть в семействе и растения масличные — горчица, рапс, рыжик посевной (Camelina sativa), декоративные — левкой (Matthiola), вечерница ночная фиалка (Hesperis matronalis), красильные — вайда красильная (Isatis tinctoria). Помимо упоминавшейся дикой редьки, среди крестоцветных довольно много сорняков — сурепка обыкновенная (Barbarea vulgaris), ярутка полевая (Thlaspi arvense), пастушья сумка обыкновенная (Capsella bursa-pastoris) и др.

Многие крестоцветные играют заметную, а порой — существенную роль в растительном покрове многих регионов.

Поиск по сайту: