Практикум по систематике. Министерство образования и науки российской федерации
 Скачать 23.75 Mb.
|
|
Вопросы для самоконтроля
III.6.1.7. Подкласс Ламииды - Lamiidae Ламииды представляют крупную эволюционную ветвь, характеризующуюся высокой специализацией сростнолепестного, трубчатого околоцветника. Они объединяют 11 порядков, 51 семейство, около 2400 родов и почти 40 000 видов. Для цветка представителей ламиид характерно небольшое фиксированное число частей и нарастание зигоморфии. Гинецей всегда ценокарпный и состоит большей частью из 2 плодолистиков, образующих верхнюю, полунижнюю или нижнюю завязь. Подкласс объединяет жизненные формы – деревья, кустарники и травянистые растения разнообразного внешнего вида. Листья очередные или чаще супротивные, с прилистниками или без. III.6.1.7.1. Семейство Мареновые – Rubiaceae Оборудование и материалы: гербарные образцы растений из родов – подмаренник, ясменник, марена, кофе, заспиртованные цветки этих растений. Паспорт семейства Родов – 500 (14), видов – 6000 (260). Цветок - *Са(4)Со(4)А4G(2). Опыление – насекомыми. Плоды – ценокарпий: коробочка, ягода, костянка, мерикарпии, семена распространяются животными. ЖФР – деревья, кустарники, травы. Распространение – космополитно, но главным образом в тропических, субтропических и теплоумеренных областях, немного видов в холодных областях. Важнейшие роды – Sherardia, Asperula, Galium, Rubia, Coffea, Cinchona-хинное дерево. Задание
Рассматривают подмаренник настоящий и ясменник пахучий. Подмаренник настоящий (Galiumverum) (рис. 114, I) – многолетнее травянистое растение с ветвистым корневищем и тонкими четырехгранным ребристым ветвящимся стеблем высотой 30 – 120 см. Корневище ползучее, короткое. Стеблей несколько, восходящие, четырехгранные, голые и гладкие, верхней части опушенные, особенно, у основания листовых мутовок. Листья от узколинейных до нитевидных, 4 – 5 см длины и 0,2 – 2 мм ширины, расположены мутовчато по 8 – 12 штук. Листовая пластинка шершавая от мелких щетинок или бугорков и остроконечные, темно-зеленые. Цветки мелкие, ярко-желтые, собраны в густую раскидистую метелку с нежным ароматом, ветви его длиннее междоузлий. Цветоножки голые и гладкие. Венчик ярко-желтый, колесовидный, с короткой колокольчатой трубкой и четырехраздельным отгибом. Чашечка целиком сросшая с завязью, ее выступы незаметны. Андроцей из 4 тычинок с желтыми пыльниками. Пестик один, с двумя рыльцами и нижней завязью. Гинецей ценокарпный, сросшийся из двух плодолистиков. Столбик с головчатым или лопастным рыльцем. При основании столбика заметен нектароносный диск. Формула цветка подмаренника настоящего: *Ca(4)Co(4)A4G(2). Плод – ценокарпий: темно-бурые, голые схизокарпии, т. е. сухие ценокарпии, распадающиеся продольно. Верхние цветущие части растения, и корни подмаренника настоящего широко используется в народной медицине. Зарисовывают части растения, указанные в задании. Так же исследуют ясменник пахучий (Asperulaodorata) (рис. 114, II).   I II Рис. 114. Мареновые: пдмаренник настоящий (I): 1 –лист (поперечный разрез); 2 – цветущий побег; 3 – прикорневая часть стебля с корневищем; 4 – плод (общий вид и продольный разрез); 5 – цветок; а – ясменник пахучий (II): 1 – общий вид; 2 – плод (продольный и поперечный разрез); 3 – диаграмма цветка; 4 – цветок в продольном разрезе; 5 – пестик в продольном разрезе; 6 – цветок (общий вид); б – кофе аравийское: 1 – цветущий побег; 2 – плод (общий вид и поперечный разрез); 3 – цветок; 4 – часть цветущего побега Марена красильная (Rubiatinctorium), произрастающая в южных областях России является фармакопейным растением . III.6.1.7.2. Семейство Горечавковые - Gentianaceae Оборудование и материалы: гербарные образцы растений рода - горечавка, золототысячник, микроскоп. Паспорт семейства Родов – 83 (9), видов – 1050 (120). Цветок - *Са(5)Со(5)А(5)G(2). Опыление – насекомыми. Плоды – ценокарпии: коробочка. ЖФР – господствуют травы, кустарники и лианы. Распространение - по всему миру, но наибольшее разнообразие в умеренных и субтропических областях, в горах тропиков. Важнейшие роды – Centaurium, Gentiana, Swertia. Задание
Золототысячник красный (з. обыкновенный) (Centauriumerythraea, или C. minus, или C. umbellatum) (рис. 115, II) – одно-, двулетнее травянистое растение, достигая высоты 40 см и более. Корень стержневой, слабоветвистый. Стебель четырехгранный с тупыми ребрами, ваильчато-ветвистый на верхушке. Прикорневые листья в долгосохраняющейся розетке, продолговато-обратнояйцевидные, с пятью жилками, стеблевые – супротивные, сидячие, яйцевидно-продолго-ватые, или ланцетовидные. При анализе листа золототысячника с поверхности видно, что эпидермис обеих сторон листа с извилистыми стенками, при этом стенки клеток нижнего эпидермиса более извилистые, а клетки мельче, чем у верхнего эпидермиса. Устьица аномоцитные (рис. 116). В клетках мезофилла имеются одиночные призматические кристаллы кальция оксалата, иногда кристаллы крестообразно сросшиеся. Соцветие щитковидный тирс, сжатый. Чашечка трубчатая, вдвое короче трубки венчика, до середины надрезана на 5 шиловидных зубцов, достигающих почти отгиба. Венчик ярко-красный с длинной трубкой с пятираздельным отгибом. Формула цветка золототысячника красного: *Ca(5)Co(5)A5G(2). Плод – ценокарпий: коробочка. Зарисовывают части растения, указанные в задании  I II Рис. 115. Горечавковые: 1 – горечавка легочная; 2 – диаграмма цветка; 3 - золототысячник красный; 4 – цветок Собранная в фазу цветения надземная часть – траву золототысячника красного используют в качестве лекарственного средства и лекарственного сырья.  Рис. 116. Золототысячник красный: верхний (а) и нижний (б) эпидермис листа с поверхности: 1 – устьице; 2 - складчатость кутикулы; в – мезофилл листа: 1 – призматические кристаллы; 2 – друза; 3 – жилка Так же исследуют горечавку легочную (рис. 115, 1), зарисовывают цветок и плод, сравнивают оба изученные растения между собой. III.6.1.7.3. Семейство Кутровые - Apocynaceae Оборудование и материалы: гербарные образцы растений родов – барвинок, олеандра, катарантуса, микроскоп. Паспорт семейства Родов – 300 (4), видов – 2000 (15). Цветок - *Са(5)Со(5)А5G(2). Опыление – насекомыми Плоды – ценокарпий: листовка, двулистовка. Семена распространяются ветром. ЖФР – небольшие деревья, кустарники, полукустарники, лианы, травы. Распространение – тропические и субтропические области, немногие виды в умеренных странах. Важнейшие роды – Vinca, Nerium, Apocinum, Strophanthus, Thevetia, Rauwolfia, Catharanthus. Культурные растения - Vinca, Catharanthus. Nerium. Задание
Барвинок малый (Vincaminor) (рис. 117) – вечнозеленый, корневищный поликарпический полукустарник. Корневище шнуровидное, горизонтальное, разветвленное, с пучками нитевидных придаточных вертикальных корней в узлах. Стебли двух типов: генеративные – вертикальные с укороченными междоузлиями, высотой 30 – 35 см и вегетативные - горизонтальные с удлиненными междоузлиями, ветвистые, укореняющиеся в узлах.  Рис. 117. Барвинок малый: 1 – цветущий побег; 2 – плоды (общий вид и раскрытый с семенам); 3 – нижняя часть стебля с корневищем . Листья супротивные, короткочерешковые, продолговато-эллиптические, острые, цельнокрайние, блестящие, кожистые, голые, сверху зеленые, снизу сероватые. Клетки верхнегно и нижнего эпидермиса извилистостенные, четковидно утолщенные (рис. 118). Устьица парацитного типа расположены только на нижней стороне листа. Вдоль главной жилки на верхней стороне листа располагаются одноклеточные толстостенные остроконечные волоски и по краю листа мелкие сосочки. В листьях имеются многочисленные прямые нечленистые млечники с зеленовато-желтым содержимым. На черешке видны многоклеточные железки.  Рис. 118. Барвинок малый: эпидермис верхний (а) и нижний (б) стороны листа с поверхности: 1 – клетка эпидермиса; 2 – устьице; 3 – волоски; 4 – млечник; 5 – четковидное утолщение стенки клетки; в – край листа с сосочковидными выростами; г – эпидермис черешка: 1 – железка; 2 – волосок Цветки одиночные, пазушные, на длинных цветоносах равных листьям. Чашечка сростнолистная, с ланцетовидными, тупыми, голыми, зелеными листочками в несколько раз короче трубочки. Венчик трубчато-воронковидный, темно-голубой, с колесовидным отгибом. Между лепестками развиты складки имеющие вид кармашков. Основание лепестков выемчатое с двумя маленькими зубчиками по сторонам. 5 пыльников скрыты в трубке венчика и прилегают к рыльцу пестика. Нити тычинок широкие, в очертании почти округлые, чашевидно вогнутые, у основания суженные и коленчато изогнутые, расширенный на верхушке связник отогнут к рыльцу, на спинке в верхней части опушен торчащими белыми волосками. Гинецей образован двумя плодолистиками, которые почти по всей длине свободны, но их столбики срастаются и заканчиваются наверху утолщенным рыльцем. Рыльце с боков покрыто клейкими выделениями, воспринимающими пыльцу. Завязь верхняя. Формула цветка барвинка малого: *Са(5)Со(5)А5G(2). Плоды – апокарпии: цилиндрические двулистовки, немного серповидноизогнутые, заостренные, с многочисленными семенами. Высушенная надземная часть травы барвинка малого, собранная в фазу массового цветения, используют в качестве лекарственного сырья. Барвинок малый культивируется в Чувашии многими садоводами и цветоводами-любителями. Катарантус розовый, барвинок розовый (Catharanthusroseus) – тропический вечнозеленый полукустарник до 60 см (рис. 119, I). Стебли прямостоячие, голые, почти цилиндрические, ветвистые в верхней половине. Листья супротивные, короткочерешковые, цельно-крайние, продолговато-эллиптические с клиновидным основанием. Жилкование перистое, центральная жилка выступает с нижней стороны. Листья кожистые, блестящие, темно-зеленые до 8 см длиной и 3,5 см шириной. При рассмотрении листа с поверхности видны мелкие многоугольные, преимущественно прямостенные клетки эпидермиса, овальные или почти округлые устьица, часто попарно сближенные, окруженные 3 – 5 клетками эпидермиса (аномоцитный тип), и 1 – 4-клеточные простые волоски. Вдоль жилок в паренхиме иногда видны одиночные мелкие призматические кристаллы кальция оксалата. На нижней стороне листа устьица и волоски более многочисленные (рис. 119, II). Цветки правильные, пятичленные, с двойным околоцветником, расположены попарно в пазухах верхних листьев. Чашечка маленькая, пятираздельная. Венчик спайнолепестный, колесовидный, отгиб пятичленный беловато-розовый с красным глазком в основании.   I II Рис. 119. Катарантус розовый: I – а – внешний вид цветущего побега; II – б, в – верхний и нижний эпидермис листа с поверхности: 1 – клетка эпидермиса; 2 – устьице; 3 – простой волосок; 4 - кристалл призматический кальция оксалата Плод серповидная двулистовка с многочисленными семенами. Культивируется как комнатное растение. III.6.1.7.4. Семейство Маслинные – Oleacaeae Оборудование и материалы: гербарные образцы растений из родов – сирень, ясень, маслины, жасмин, заспиртованные цветы этих растений. Паспорт семейства Родов – 25, видов – 600. Цветок - *Са(4)Со (4)А2G(2). Опыление – насекомыми, ветром Плоды – ценокарпии: коробочка, крылатка, ягода, костянка. ЖФР – деревья, кустарники, лианы. Распространение – космополитное, но больше всего представлены в Юго-Вост. Азии и Австралии. Важнейшие роды – Syringa, Fraxinus, Jasminum, Ligustrum, Olea. Культурные растения - Syringa, Fraxinus, Jasminum, LigustrumOlea. Сирень обыкновенная (Syrincavulgaris) – высокий листопадный кустарник. Листья супротивные, черешковые, цельнокрайние, сердцевидные или яйцевидные, с оттянутой верхушкой. Цветки лиловые (сиреневые) или белые, душистые, собраны в густые пирамидальные метелки. Околоцветник двойной, правильный, сростнолепестный. Чашечка состоит из 4 сросшихся в основании чашелистиков. Венчик трубчатый с 4 долями. Тычинок 2, прикрепляются к стенкам трубки венчика. Гинецей ценокарпный, состоит из 2 плодолистиков. Завязь верхняя, двухгнездная, с двулопастным сидячим рыльцем. Формула цветка сирени обыкновенной: *Са(4)Со(4)А2G(2). Плод – двустворчатая коробочка. Зарисовывают лист, цветок, плод и диаграмму цветка. Собранная в мае – сентябре и высушенная кора сирени обыкновенной используют в качестве лекарственного сырья. Цветки сирени широко применяют в народной медицине. Так же исследуют ясень обыкновенную (Fraxinusexcelsior) (рис. 120), зарисовывают лист, цветок и плод.  Рис. 120. Ясень обыкновенный: 1 – ветка с плодами; 2 – цветущая ветка; 3 – обоеполый цветок; 4 – тычиночный цветок; 5 – пестичный цветок III. 6.1.7.5. Семейство Пасленовые - Solanaceae Оборудование и материалы: гербарные образцы картофеля, паслена, томата, дурмана, махорки, белены, красавки, перца и др.; заспиртованные цветки этих растений. Паспорт семейства Родов – 95 (10), видов – 2500 (30). Цветок - *Са(5)Со(5)А5G(2) (нередко слабо ↑). Опыление – насекомыми, самоопыление. Плоды – ценокарпии: ягоды, коробочки, распро-страняются животными. ЖФР – одно- и многолетние травы, кустарники, лианы Распространение – по всему миру, но ниабольшее разнообразие в Южной Америке. Важнейшие роды – Atropa, Capsicum, Datura, Hyoscyamus, Nicotiana, Solanum. Культурные растения - Capsicum, Lycopersicum, Nicotiana, Physalis, Solanum. Характерной особенностью семейства является присутствие у всех его видов различных алкалоидов, в результате чего многие из пасленовых являются важными лекарственными растениями, многие ядовиты. Задание
Картофель или паслен клубненосный (Solanumtuberosum) (рис. 121, а) – многолетнее клубненосное травянистое растение со стержневым сильноветвистым корнем. Стебли многочисленные, приподнимающиеся или прямостоячие, слегка опушенные, подземные – белые, образующие на концах мясистые, насыщенные крахмалом съедобные клубни. Листья очередные, прерывисто-непарноперис-тые, с 7 – 11 листочками яйцевидной формы с косым основанием, опушенные. Цветки белые, розовые или фиолетовые, собраны в двойные завитки, с виду они актиноморфные, но вследствие косого положения завязи по отношению к плоскости симметрии цветка, слегка зигоморфные. В середине почти плоского широко открытого цветка возвышаются конусообразно сложенные тычинки. Чашечка зеленая, из 5 чашелистиков, сросшихся при основании, при плодах опадающие. Венчик плоский колесовидный. Состоит из пяти сросшихся лепестков, трубка его очень короткая. Разрезают цветок вдоль и рассматривают его строение. К трубке венчика внизу приросли тычинки, чередуясь с его долями. Пыльцевые мешочки раскрываются дырочками на верхушке и высыпается пыльца. Завязь верхняя, двугнездная с многочисленными семязачатками. Формула цветка картофеля: Ca(5)Co(5)A5G(2).   а б Рис. 121. Пасленовые: а - картофель: 1 – общий вид цветущего растения с клубнями; 2 – плод – ягода (поперечный разрез); 3 – цветок; 4 – цветок в продольном раз-резе; 5 – андроцей; 6 - пестик и чашечка; 7 – диаграмма цветка; б – томат: 1 – побег с плодами; 2 – цветок; 3 – андроцей; 4 – пестик с чашелистиками Плод – зеленая ягода. С лечебной целью используются подземные клубни и цветки. Зарисовывают лист, цветок в разрезе и диаграмму цветка. Белена черная (Hyoscyamusniger) (рис. 122, а) – двулетнее озимое растение, покрытое мягким, клейким, оттопырен- ным пушком, имеющее неприятный запах.  Рис. 122. Пасленовые: а - белена черная; б – дурман обыкновенный: 1 – побег с цветками и плодами; 2 – плод; 3 – цветок в продольном разрезе; 4 – тычинки; 5 – пестик Корень стержневой, вертикальный, ветвистый, мягкий, морщинистый, с утолщенной корневой шейкой. Стебли одиночные, ветвистые до 115 см. Листья мягкие, тусклые тем-но-зеленые, снизу светлые, сероватые, с более густым и длинным опушением вдоль жилок и по краям. Розеточные (нижние) листья на длинных черешках, продолговато-яйце-видные или эллиптические, выемчато-перистонадрезанные. Стеблевые – сидячие, полустеблеобъемлющие, продолговато-ланцетные, выемчатолопастные или надрезанные, с треугольными лопастями. Цветки почти сидячие, слегка неправильные, пятичленные с двойным околоцветником, собраны в завиток, который раскручивается и удлиняется по мере образования плодов. Чашечка зеленая, неопадающая, с пятью треугольными остисто-заостренными чашелистиками, железисто-волосис-тая, клейкая, при плодах удлиняющаяся, твердеющая, кувшинчатая. Венчик пятилопастный, слегка неправильный опадающий, почти колесовидный, грязно-желтоватый, реже беловатый с сетью пурпурно-фиолетовых жилок. Тычинки неравные, две короче остальных трех. Нити тычинок внизу волосистые. Плод – кувшинообразная, многосемянная коробочка, сверху открывающаяся крышечкой и заключенная в разросшуюся чашечку. Прикорневые и стеблевые листья дикорастущей и культивируемой белены черной, собранные в течение лета и высушенные используют в качестве лекарственного сырья. Красавка белладонна, или белладонна обыкновенная (Atropabellatonna) (рис. 123) – многолетнее травянистое растение до 2 м высоты, с многоглавым корневищем и крупными ветвистыми корнями. Стебель ветвистый, иногда с фиолетовым оттенком, в верхней части густо железисто опушенный. Листья широколанцетовидные или яйцевидно-эллип-тические, заостренные, цельнокрайние. Нижние листья очередные, короткочерешковые. Верхние расположены попарно, почти супротивные, листья каждой пары неравные, один из них в 3 – 4 раза крупнее другого. Листья усажены мельчайшими (видны только в лупу) сидячими железками, а по жилкам – редкими короткими волосками. Цветки обоеполые, крупные, одиночные или парные, колокольчатые, поникающие, на коротких железистоопушенных цветоножках в развилинах стебля и у основания листьев. Чашечка пятираздельная, зеленая, железистоопушенная, остается при плодах, с внутренней стороны чашечки опушение более густое. Венчик снаружи буро-фиолетовый до грязно-темно-пурпурового, внутри грязно-буроватый или желтый с фиолетовыми жилками. Доли отгиба широкие, треугольно-яйцевидные, тупые или заостренные, слегка отогнутые наружу. Андроцей состоит из 5 тычинок, нити их в нижней части волнистые. Пестик с верхней завязью, столбик нитевидный, фиолетовый или зеленоватый, равный венчику, рыльце почковидное.  Рис. 123. Белладонна обыкновенная: 1 – плод; 2 – побег с цветками; 3 – цветок; 4 – семя; 5 - корневище с корнями Плод – двугнездная черная, блестящая сочная ягода, с величиной с вишню, с фиолетовым соком и множеством семян. Зарисовывают лист, цветок (внешний вид и в продольном разрезе) и плод. Ягода и все части растения сильно ядовиты. Красавка – сильно изменяющееся по ряду признаков растение: окраске стеблей, листьев, венчиков, плодов, форме листьев, размеру всех частей цветка, плодов. Листья красавки, собранные в фазу начала бутонизации до массового плодоношения используют в качестве лекарственного сырья и лекарственного средства. Дурман обыкновенный (Daturastramonium) (рис. 122, б)– однолетнее, неприятно-пахнущее травянистое растение с прямостоячим, гладким, в верхней части (половине) вильчато-ветвистым стеблем до 1 м высоты. Ветви на внутренней стороне пушистые, отходят от стебля под острым углом. Листья очередные, попарно сближенные, черешковые, яйцевидные с заостренной верхушкой, неравномерно крупновыемчато-зубчатые или неглубоколопастные, с острыми лопастями, длиной 7 – 20 см, шириной 5 – 15 см. Снизу листья бледные, гладкие, сверху зеленые, по жилкам на внутренней стороне редко и коротковолосистые. Цветки одиночные, крупные, располагаются в разветвлениях стебля и его ветвей на прямых, торчащих вверх пушистых цветоножках. Чашечка трубчатая, бледно-зеленая, пятигранная, пятизубчатая. Венчик белый, длиной до 10 см, трубчато-воронковидный, почти вдвое длиннее чашечки, с узкой трубкой и складчатым широким отгибом, надрезанные на 5 остроконечных лопастей, на верхушке резко суженных в тонкое длинное остроконечие. Плод – яйцевидная, прямостоячая, четырехгнездная коробочка, покрытыми шипами, внизу окруженная неопадающим, затвердевшим основанием чашечки. Листья культивируемого и дикорастущего дурмана обыкновенного, собранные в период от начала цветения до конца плодоношения, используют в качестве лекарственного средства. Перец красный стручковый (Capsicumannum) (рис. 124, а) – однолетнее культивируемое травянистое растение. Листья очередные, длинночерешковые, от яйцевидных до ланцетных, заостренные, с клиновидным основанием, цельнокрайние. Цветки белые, одиночные, реже парные, поникающие, крупные, иногда развиваются в развилинах стебля на длинных или коротких цветоножках. Плод – многосемянная ягода, красная, темно-красная, шаровидная или продолговатая, коническая.   а б Рис. 128. Пасленовые: а - перец стручковый: 1 – общий вид растения; 2 – плоды; 3 – листья; б – т абак персидский: 4 – цветущий побег; 5 – лист; 6 – цветок в продольном разрезе; 7 – коробочка (внешний вид и поперечный разрез) Зрелые плоды горьких сортов перца стручкового используют в качестве лекарственного сырья. Широко распространены в России сорняки, паслен черный (Solanumnigrum) (рис. 125, а) паслен сладко-горький (Solanumdulcamara) (рис. 125, б). Паслен черный - однолетник, ягоды его черные, съедобные. Паслен сладко-горький – многолетник, ягоды красные, ядовит. Они используются в народной медицине.   а б Рис. 129. Пасленовые: а – паслен черный; б – паслен сладко-горький Большое значение среди наших овощных растений имеют: томат (Lycopersicumesculentum) (рис. 121, б), картофель (Solanumtuberosum), баклажан (Solanummelongena), перец горький и сладкий (Capsicumannum) а также декоративные пасленовые – петунья гибридная (Petuniahybrida), табак персидский – (Nicotianaaffinis) (рис. 124, б), которые широко используются в цветоводстве. III.6.1.7.6. Семейство |