Практикум по систематике. Министерство образования и науки российской федерации
 Скачать 23.75 Mb.
|
|
Вопросы для самоконтроля
III.6.1.8. Подкласс Астериды –Asteridae Астериды являются одним из самых больших подклассов двудольных и наиболее высоко специализированной группой. Представлено преимущественно травами, реже полукустарники и еще реже кустарники и деревья. Цветки в различного рода соцветиях, большей частью обоеполые, актиноморфные или зигоморфные. Венчик у его представителей всегда сростнолепестный. Тычинок обычно 5, большей частью прикрепленных к трубке венчика. Гинецей обычно из двух плодолистиков, завязь, за немногими исключениями, нижняя. У большинства представителей в вегетативных органах имеются млечники. Подкласс объединяет 9 порядков, 31 семейство, около 1800 родов и примерно 35 000 видов, притом семейство сложноцветные включает примерно 80% родов и видов подкласса. III.6.1.8.1. Семейство Аралиевые – Araliaceae Оборудование и материалы: гербарные образцы представителей родов – плющ, аралии, элеутерококк, женьшеня, акантопанакса, заманихи и др. Паспорт семейства Родов – 70 (7), видов – 850 (12). Цветок - *Са(5)Со5А5G(2-5). Опыление – насекомыми. Плоды – ценокарпий: костянка. ЖФР – небольшие деревья, кустарники и многолетние травы. Распространение – тропические и субтропические области, с относительно небольшим числом видов в умеренных зонах. Важнешие роды – Aralia, Panax, Hedera, Eleutherococcus, Acantopanax. Многие виды из этих родов интродуцированы в Чувашии. Задание 1. Проанализировать одно растение из аралиевых - аралии, плюща, элеутерококка, заманихи, женьшеня. Составить описание, руководствуясь общей схемой. Женьшень настоящий (Panaxginseng) (рис. 144) – многолетнее тенелюбивое, травянистое растение до 80 см высотой, живущее до 50 – 100 лет.  Рис. 144. Жень-шень: 1 – пло-доносящее растение; 2 – плод; 3 – корень; 4 – цветы (общий вид и в продольном разрезе); 5 – тычинка; 6 – семя Подземные органы – корневище и утолщенный главный корень. Главный корень цилиндричекий, продолговатый, с крупными боковыми корнями, напоминает фигуру человека и многочисленными тонкими «мочками». Главный корень достигает 2 – 3 см в диаметре и 20 – 30 см длиной, с 5 – 6 разветвлениями на конце. Общая длина корневой системы может достигать 70 см. У 10 – 50-летних растений средняя масса корней может достигать около 25 г. В верхней части корня видны спирально расположенные рубцы, являющиеся следами ежегодно опадающих надземных побегов, формирующие корневище. На верхушке корневища находится зимующая спящая почка, в ней закладывается будущий надземный побег. Стебель одиночный, округлый, внутри полый. Листьев у молодых растений 1 – 2, у взрослых – 4 – 5. Листья длинночерешковые, пятипальчатосложные, длиной до 40 см, располагаются розеткой на вершине стебля. Из центра листовой розетки развивается цветонос, высотой до 25 см, с одним простым зонтиком. Цветение и плодоношение начинается на 8 – 10-м году жизни. Цветки на сравнительно длинных цветоножках, мелкие, невзрачные, зеленоватые, с молочно-белыми пыльниками, тонким ароматом, обоеполые, самоопыляющиеся и опыляемые насекомыми Чашечка пятизубчатая. Лепестков пять. Тычинок пять. Гинецей образован двумя плодолистиками, завязь нижняя, двухгнездная, столбиков два. Формула цветка женьшеня: *Ca(5)Co5A5G(2). Плод – ценокарпий: ценокарпная красная костянка. Размножается семенами. В России в естественных условиях женьшень произрастает в горных кедровых и смешанных лесах Приморского и Хабаровского края, преимущественно на северных затененных склонах. Для медицинских целей женьшень культивируют в Приморском крае, на Северном Кавказе и в других районах. Женьшень занесен в Красную книгу РСФСР (1988). Корни женьшеня, собранные осенью, используют в качестве лекарственного сырья. Среди аралиевых много фармакопейных растений: элеутерококк колючий (Eleutherococcussenticosus), заманиха (Oplopanaxelatus), аралия маньчжурская (Araliaman-dshurica), акантопанакс (Acanthopanaxsessiliflorus) и другие, многие из них интродуцированы в Чувашии. III.6.1.8.2. Семейство Зонтичные, или сельдерейные – Umbelliferae, или Apiaceae Оборудование и материалы: гербарные образцы моркови дикой, сныти, тмина, болиголова, веха, кориандра, пастернака, укропа, фенхеля, дудника, бедренец-камнеломки, синеголовника; заспиртованные цветки этих растений, микроскоп. Паспорт семейства Родов – 430 (95), видов 3000 (230). Цветок - *Са(5- 0)Со5А5G(2). Опыление – насекомыми. Плоды – ценокарпий: вислоплодник, распространяются животными, ветром, водой. ЖФР – одно- и многолетние травы, редко деревья. Распространение - по всему миру, но главным образом умеренные области Северного полушария. Важнейшие роды – Aegopodium, Anthriscus, Carium, Conium, Eryngium, Heracleum, Peucedanum, Pimpinella, Seseli, Sium Культурные растения - Anethum, Apium, Carum, Coriandrum, Daucus, Foeniculum, Pastinaca, Petroselinum. Все роды семейства зонтичных очень близки между собой. Это отражается во внешнем сходстве подавляющего числа видов и родов семейства, особенно в строении вегетативных органов. Характерные признаки зонтичных показаны на рис. 145, ссылки в тексте. Для двулетников характерны корнеплоды (1). Зонтичные имеют дудчатый, ребристый стебель (2), рассеченные листья с влагалищами, пластинка листа изрезана в различной степени. Низовые листья собраны в прикорневую розетку (3), стеблевые – очередные или супротивные, черешковые или сидячие. Соцветие – сложный зонтик (4), редко – головка. У некоторых видов имеются прицветники, образующие обвертку (5) сложного зонтика, и прицветнички, формирующие обверточки соцветий – зонтичков (6). Пятичленные надпестичные цветки актиноморфные (7), обоеполые, иногда (по краю зонтичков) зигоморфные (8), обоеполые или однополые. Чашечка редуцирована до зубчика или небольшой закраинки. Тычинки чередуются с лепестками, прикреплены к железистому нектарному диску (9). Гинецей образован из 2 плодолистиков, завязь нижняя (10), двугнездная, с дисковым кольцом или двумя подушечками и парой столбиков (11).  Рис. 145. Характерные признаки семейства зонтичных Плод – вислоплодник (12), состоящий из двух полуплодиков – мерикапиев (12), которые при созревании плода, разделяясь, некоторое время остаются подвешенными на вильчато разветвленной колонке – карпофоре (столбочке). Брюшную сторону мерикарпиев называют спайкой или комиссурой. На наружной (спинной) стороне околоплодника находятся 5 главных, или первичных, ребер (13), образованных проводящими пучками и окружающей их тканью. В промежутках между первичными ребрами, называемых ложбинками, иногда находятся вторичные ребра. В мезокарпии околоплодника имеются продольные эфирномасличные секреторные каналы (14), располагающиеся обычно под ложбинками и со стороны комиссуры. Семена с эндоспермом (15) и кожурой, прирастающей к околоплоднику. При описании и определении зонтичных обращают внимание на такие признаки: строение стебля: наличие продолговатых борозд, форма на поперечном разрезе, характер опушения; форма листьев и влагалищ; тип соцветия, наличие или отсутствие общей и частичной обертки; цветки однополые или обоеполые. Также учитывают форму, размеры, окраска плодов и полуплодиков, количество и структура вторичных ребрышек на спинной (наружной) стороне, количество, расположение и форма эфирномасличных канальцев, наличие выростов на поверхности разделения мерикарпиев и др. Задание 1. Изучить представителей семейства – морковь, сныть, тмин, болиголов, вех, кориандр, анис, сельдерей, укроп, фенхель и другие. Составить описание, руководствуясь общей схемой. 2. Зарисовать схему соцветия, цветок, общий вид плода и его поперечный разрез. В качестве образца рассматривают морковь дикую (Daucuscarota) (рис. 147), широко распространенную как сорное растение. Очень близка к дикой морковь посевная (Daucussativus). Родиной ее является Средиземноморье. Полагают, что культурная морковь гибридного происхождения и одним из родителей ее является морковь дикая, с которой она морфологически очень сходна. Культивируется в очень большом количестве сортов. Морковь дикая – двулетнее растение, 30 – 100 см высотой. В течение первого года главный корень утолщается, образуя корнеплод с запасами питательных веществ и листья. На второй год вырастает ветвистый прямостоячий стебель, с хорошо выраженными узлами и полыми междоузлиями, в поперечном сечении округло-ребристым. Листья в первый год жизни образуют прикорневую розетку, во второй год расположены поочередно, черешковые, без прилистников, в очертании почти треугольные, трижды перисторассеченные на узкие доли, верхние листья дважды перисторассеченные. Черешок у основания расширяется и образует влагалище, охватывающее стебель.  Рис. 146. Морковь посевная (а), петрушка (б): 1 – цветущий побег; 2 – поперечный разрез плода; 3 – плод (внешний вид); 4 – плод в продольном разрезе (эндосперм окрашен в темный цвет); 5 – корнеплод с прикорневой розеткой листьев; 6 – срединный цветок зонтичка; 7 – краевой цветок зонтичка; 8 – соцветие после отцветания; 9 – плод петрушки; 10 – лист; 11 – цветуще плодоносящий побег; 12 - корнеплод Соцветие у моркови – сложный зонтик, в основании которого имеется обертка из тройчато- или перисторассеченных листьев, равных осям зонтика. Такие же листья, но поменьше, имеются у основания зонтичков, где они образуют частную оберточку. Следует обратить внимание на то, что в центре соцветия дикой моркови почти всегда есть цветок, окрашенный в темно-красный цвет. Этот цветок бесплодный, он выделяясь на фоне белого соцветия, по-видимому, привлекает насекомых. Просматривая цветки зонтичков, убеждаются, что они разные. У краевых цветков наружные лепестки значительно крупнее лепестков внутренних, они зигоморфные, циклические, пятичленные, надпестичные. Срединные цветки зонтичка правильные. Краевые цветки с длинными наружными лепестками делают соцветие моркови более заметным издали. Такой диморфизм цветков свойственен многим родам зонтичных. Рассматривают отдельный цветок. Чашечка состоит из пяти мелких зубчиков, расположенных по краю цветоложа и чередующихся с лепестками. По внутреннему краю цветоложа располагаются пять белых, свободных лепестков, кончики которых загнуты внутрь цветка. Чередуясь с лепестками располагаются пять тычинок, нити которых длиннее лепестков и отклонены наружу. В середине цветка видны два столбика, а под ними надпестичный диск, играющий роль нектарника. Завязь у моркови нижняя, двугнездная и в каждом гнезде имеется по одному семязачатку. Посредине завязи от ее основания до самой вершины проходит широкая полоска ткани, разделяющая обе ее половинки. Это брюшной шов сильно редуцированных плодолистиков – карпофор. Формула цветка: *Ca5– 0Co5A5G(2). Плод – ценокарпий: округлый, немного сжатый с боков – вислоплодник. Околоплодник, разрастаясь, образует 8 высоких ребрышек с длинными игловидными щетинками, между которыми располагаются 12 мелких ребрышек, усаженных небольшими щетинками. Полуплодник имеет соответственно 4 высоких и 6 мелких ребрышек (рис. 146, 10). Далее изготавливают препарат поперечного среза плода. Для этого используют заспиртованные недозрелые плоды. Зажав часть зонтичка в сердцевину бузины, делают серию срезов на микротоме. При малом увеличении рассматривают полученные срезы и выбирают лучшие из них. Желательно получить такой срез, где бы обе семянки были бы соединены между собой. Препарат изучают при малом и большом увеличениях. Каждая семянка овальная. Маленькие ребрышки первичные, им соответствуют проводящие пучки. Высокие ребрышки - вторичные, они образовались из ткани бороздок, расположенных между первичными ребрышками. Против высоких ребрышек в околоплоднике лежат 4 масляных канала и 2 канала имеются на стороне околоплодника, обращенной к плоскости расщепления. В центральной части семянки расположено семя. Главную часть семени занимает эндосперм. Он окружает маленький зародыш. Край эндосперма почти прямой. Зарисовывают части растения, указанные в задании. Плоды моркови дикой используют в качестве лекарственного сырья. Рассматривают плод фенхеля обыкновенного (Foeiculumvulgare) (рис. 147, б). Затем изготавливают препарат поперечного среза плода фенхеля. Чтобы плоды хорошо резались, их перед этим в течение нескольких дней держат в смеси воды, спирта и глицерина (в равных количествах). Чтобы плоды не заплесневали, надо прибавить несколько капель карболовой кислоты.  Рис. 147. Укроп (а); Фенхель обыкновенный (б) Рассматривают препарат в микроскоп и отмечают форму плодов, число ребрышек и ложбинок, сосудистые пучки, масляные каналы, белок семени и форму внутренней поверхности его, зародыш семени, карпофор. У фенхеля плод в поперечнике почти округлый, поверхности спайки полуплодиков широкие, главные ребра туповатые, краевые – большие, вторичные не развиты. На поперечном срезе мерикарпия виден однослойный эпидермис. В мезокарпии под ребрышками расположены проводящие пучки. Между ребрышками находятся крупные эфирномасличные канальцы: на выпуклой стороне их 4, на плоской – 2. Канальцы окружены слоем клетокс коричневыми стенками. Клетки эндосперма заполнены алейроновыми зернами, каплями жирного масла и мелкими друзами кальция оксалата (рис. 148).  Рис. 148. Фенхель обыкновенный: а – фрагмент поперечного среза плода на ложбинке: 1 - эпидермис; 2 – паренхима; 3 – каналец с эфирным маслом; 4 – семенная оболочка; 5 – эндосперм; б – фрагмент поперечного среза на ребрышке: 6 - проводящий пучок Зарисовывают плод фенхеля в поперечном разрезе. Составить морфологическое описание: фенхеля, кориандра (рис. 150, б), пастернака посевного, укропа (рис. 147, а), болиголова, веха, аниса (рис. 151, а),сельдерея (рис. 149, а), тмина (рис.149, б).  Рис. 149. Сельдерей (а); Тмин обыкновенный (б) Растения из семейства зонтичных – амия большая (Ammimajoris), а. зубная (Ammivisnagae), анис (Pimpinellaanisum), кориандр посевной (Coriantrisativum), пастернак посевной (Pastinacasativa), укроп огородный (Anethigraveolentis), фенхель обыкновенный (Foeniculumvulgare), володушка многожилчатая (Bupleurummultinerve) являются фармакопейными.  Рис. 150. Вех ядовитый (а); Кориандр посевной (б) Многие растения семейства зонтичных широко используются в народной медицине. Болиголов пятнистый (Coniummaculatum) (рис. 151, б), вех ядовитый (рис. 150, а), или цикута ядовитая (Cicutavirosa) являются сильно ядовитыми растениями.  Рис. 151. Анис обыкновенный (а); Болиголов пятнистый (б) III.6.1.8.3. Семейство Жимолостные – Caprifoliaceae Оборудование и материалы: гербарные образцы растений из родов – линнея, калина, бузина, жимолость, снежноягодник, вейгела, микроскоп. Паспорт семейства Родов – 15 (7), видов – 500 (90). Цветок – *Са(5)Со(5)А5-3G(3)или (1-5). Опыление – насекомыми. Плоды – ценокарпии: ягода, коробочка, костянка. ЖФР – кустарники, небольшие деревья, кустарнички, травы. Распространение – северные умеренные и бореальные области, немногие виды в тропических горах. Наибольшего разнообразия достигают в восточной Азии. Важнейшие роды – Linea, Viburnum, Sambucus, Lonicera. Культурные растения - Viburnum, Sambucus, Lonicera. Задание 1. Изучить представителей семейства – калину обыкновенную, жимолость обыкновенную, бузину черную и другие. Составить описание, руководствуясь общей схемой. 2. Зарисовать схему соцветия, цветок, общий вид плода и его поперечный разрез. Калина обыкновенная (Viburnumopulus) (рис. 152) – ветвистый кустарник, высотой до 4 м, с серовато-бурой, трещиноватой корой и гладкими, не одетыми пробкой молодыми побегами.  Рис. 152. Калина обыкновенная: 1 – цветущий побег; 2 – цветок; 3 – венчик; 4 – цветок в продольном разрезе; 5 – кора; 6 – плоды (внешний вид и в продольном разрезе); 7 – семена (вид спереди и сбоку) Листья супротивные, широко-яйцевидные или округлые,5 – 10 см, с верхней стороны темно-зеленые, голые, снизу серовато-зеленые, по жилкам слабоопушенные, трех-пятилопастные, с округлыми, усеченным или клиновидным, или неглубоко-сердцевидным основанием, лопасти неравно-крупнозубчатые, черешки в 4 – 5 раз короче пластинки, с двумя нитевидными прилистникаи и двумя дисковидными сидячими железками. На поперечном срезе коры виден бурый многорядный пробковый слой. На границе наружной и внутренней коры одиночно или небольшими группами (2 – 4) расположены лубяные волокна. Стенки лубяных волокон толстые, слоистые, неодревесневшие, пронизаны тончайшими порами. Во внутренней коре видны одно-двухрядные сердцевинные лучи и крупные, одревесневшие каменистые клетки желтого цвета с сильно утолщенными, слоистыми стенками, пронизанными многочисленными порами. Каменистые клетки расположены небольшими (2 – 6) тангентально вытянутыми группами, реже одиночно. В паренхиме коры, особенно наружной, видны многочисленные крупные и мелкие друзы кальция оксалата (рис. 153).  Рис. 153. Калина обыкновенная: фрагмент поперечного среза коры: 1 – пробка; 2 - колленхима; 3 – друза; 4 – наружная кора; 5 – лубяные волокна; 6 – каменистые клетки (склереиды); 7 – внутренняя кора Цветки белые, собраны в щитковидные соцветия, которые расположены на верхушках молодых ветвей, снабженыножкой длиной до 2,5 см, от него отходят 6 – 8 лучей.прицветнички узкие, голые, опадающие после цветения, все части соцветия голые. Наружные-краевые цветки в соцветии крупные, с колесовидным белым венчиком (1 – 2,5 мм в диаметре) бесплодные, служат для при-влечения насекомых. Внутренние–срединные цветки мелкие, с трубчато-колокольчатым желтозеленым венчиком (около 5 мм), обоеполые, плодущие, с нектаром. Околоцветник двойной. Чашечка образует короткую трубочку, срастающуюся с нижней завязью, и имеет пятизубчатый отгиб. Венчик сростнолепестный, пятилопастный, с мешочковидным вздутием при основании трубки. Тычинок 5, прикреплены к трубке венчика, они длиннее ее. Завязь одногнездная, нижняя. Формула цветка калины: –Ca(5)Co(5)A5G(3), или (1). Плод – ценокарпий: шаровидная ярко-красная костянка. Зарисовывают лист, внешний вид цветка и в продольном разрезе и диаграмму цветка. Высушенные зрелые плоды и кора стволов и ветвей калины обыкновенной используют в качестве лекарственного средства и лекарственного сырья. Бузина черная (Sambucusnigra) (рис. 154) – кустарник высотой 2 – 6 м, с пепельно-серой продольно-трещиноватой корой. Молодые ветки зеленые, затем они становятся буровато-серыми, с многочисленными желтоватыми чечевичками. Сердцевина ветвей белая, мягкая из мертвых клеток, употребляется при изготовлении ботанических микроскопических срезов. Листья супротивные, непарно-перисто-сложные, с 3 – 7 листочками. Листочки на коротких черешках, продолговато-яйцевидные, длиннозаостренные, с широко-клиновидным основа-нием, по краю неравнопильчатые, темно-зеленые, снизу более светлые. Листья обладают неприятным запахом. Цветки мелкие, желтовато-белые, на цветоножках, собра- ны в крупные многоцветковые плоские щитковидно-метель- чатые соцветия, пахучие. Чашечка с 5 зубцами. Лепестков 5, сросшихся у основания, венчик колесовидный. Пять тычи-нок приросли к трубке венчика. Пестик один, образованный 3 плодолистиками. Завязь полунижняя, трехгнездная. Плод – псевдомонокарпий: псевдомонокарпная черно-фиолетовая костянка, с темнокрасной мякотью. Часто разводится как декоративное.  Рис. 154. Бузина черная: 1 – плодоносящая ветка; 2 – кора; 3 – фрагмент стебля со снятой корой; 4 – плод (поперечный разрез); 5 – пестик; 6 – тычинка; 7 – цветок Собранные в период цветения, высушенные и отделенные от цветоносов цветки и бутоны используют как лекарственное средство. Не допускается заготовка цветов бузины красной и б. травянистой. III.6.1.8.4. Семейство |