медицинская ботаника. Учебник для студентов высших учебных заведений
 Скачать 25.32 Mb.
|
|
Раздел 3. Систематика Рис. 3.2. Классификация организмов по способу питания АВТОТРОФЫ сами образуют органические вещества из неорганических ФОТОСИН ТЕТИКИ образуют органические вещества из воды и угле кислого газа в хлоропластах на свету (все зеленые рас тения и циа нобактерии) ХЕМОСИН ТЕТИКИ образуют органические вещества из минеральных химических соединений без участия света (многие бактерии) ПОЛУПАРА ЗИТЫ способны фо тосинтезиро вать, но неко торые пита тельные вещества бе рут у расте ния хозяина (некоторые высшие зеле ные расте ния, лишен ные корней) САПРОФИ ТЫ питаются органически ми вещества ми мертвых тел или выде лениями жи вых организ мов (боль шинство животных, многие бакте рии и грибы) ПАРАЗИТЫ питаются за счет живых организмов (многие бак терии и гри бы; однокле точные жи вотные, некоторые черви, члени стоногие (кло пы); некото рые растения (повилика)) ГЕТЕРОТРОФЫ используют готовые питательные вещества Прокариоты Царство Monera Царство Protozoa Царство Chromista Бактерии Простейшие Разножгутико вые водоросли Настоящие водоросли, или фотосинтезиру ющие протисты Отдел цианобактерии (Cyanobacteria) Отдел плазмодиофоромицеты (Plasmodiophoromycota) Отдел плазмодиальные слизевики (Myxomycota) Отдел гетероконта (Heteroconta) Отдел лабиринтуломицеты (Labyrinthulomycota) Отдел диатомовые и золотистые водоросли (Chrysophyta) Отдел эвгленовые (Euglenophyta) Отдел красные водоросли (Rhodophyta) Отдел бурые водоросли (Phaeophyta) Отдел зеленые водоросли (Chlorophyta) Эукариоты Т а б л и ц а 3.1 КЛАССИФИКАЦИЯ РАСТИТЕЛЬНЫХ ОРГАНИЗМОВ 119 В системе изучения ботаники укоренилось выделение из организ мов, отнесенных к растительным, такой не систематической, а услов ной категории, как низшие, или слоевищные, организмы. Тело низших (бактерий, водорослей, слизевиков, грибов, лишайников) не расчле нено на вегетативные органы, а половые органы одноклеточные. Остальные растительные организмы относятся к высшим растениям. Их эволюционные взаимосвязи показаны на рисунке 3.3. Классификация живых организмов Отдел хитридиомицеты (Chytridiomycota) Отдел зигомицеты (Zygomycota) Отдел аскомицеты (Ascomycota) Отдел базидиомицеты (Basidiomycota) Отдел лишайники (Lichenophyta) Отдел моховидные (Bryophyta) Класс печеночники (Hepaticae) Класс антоцеротовые (Anthocerotae) Класс листостебельные мхи (Musci) Отдел псилофиты (Psilophyta) Отдел плауновидные (Lycophyta) Отдел хвощевидные (Sphenophyta) Отдел папоротниковидные (Pterophyta) Отдел голосеменные (Pinophyta) Класс саговниковые (Cycadophyta) Класс гинкговые (Ginkgophyta) Класс хвойные (Coniferophyta) Класс гнетовые (Gnetophyta) Отдел покрытосеменные, или цветковые (Anthophyta) Класс двудольные (Dicotyledones) Класс однодольные (Monocotyledones) П р о д о л ж е н и е т а б л. 3.1 Эукариоты Царство Fungi Царство Plantae Рис. 3.3. Эволюционные взаимосвязи отделов высших растений Грибы Растения споровые бессосудистые Растения споровые сосудистые Растения семенные Покрытосеменные Голосеменные Мезозойские семенные папоротники Палеозойские семенные папоротники Плауновидные Псилофиты Хвощевидные Моховид ные Папорот никовид ные Риниофиты Водорослевые предки Девонские примитивные папоротниковидные 120 НАДЦАРСТВО НАДЦАРСТВО НАДЦАРСТВО НАДЦАРСТВО НАДЦАРСТВО ЭУКАРИОТЫ (ЯДЕРНЫЕ) — EUCARY ЭУКАРИОТЫ (ЯДЕРНЫЕ) — EUCARY ЭУКАРИОТЫ (ЯДЕРНЫЕ) — EUCARY ЭУКАРИОТЫ (ЯДЕРНЫЕ) — EUCARY ЭУКАРИОТЫ (ЯДЕРНЫЕ) — EUCARYOT OT OT OT OTA A A A A ЦАРСТВО Р ЦАРСТВО Р ЦАРСТВО Р ЦАРСТВО Р ЦАРСТВО РАСТЕНИЯ — PLANT АСТЕНИЯ — PLANT АСТЕНИЯ — PLANT АСТЕНИЯ — PLANT АСТЕНИЯ — PLANTAE AE AE AE AE ВЫСШИЕ ЗАРОДЫШЕВЫЕ (Embryophyta), ВЫСШИЕ ЗАРОДЫШЕВЫЕ (Embryophyta), ВЫСШИЕ ЗАРОДЫШЕВЫЕ (Embryophyta), ВЫСШИЕ ЗАРОДЫШЕВЫЕ (Embryophyta), ВЫСШИЕ ЗАРОДЫШЕВЫЕ (Embryophyta), или ПОБЕГ или ПОБЕГ или ПОБЕГ или ПОБЕГ или ПОБЕГОВЫЕ (Cormophyta) ОВЫЕ (Cormophyta) ОВЫЕ (Cormophyta) ОВЫЕ (Cormophyta) ОВЫЕ (Cormophyta) В ы с ш и е р а с т е н и я насчитывают около 300 000 видов. Это высокоорганизованные наземные организмы, приспособившиеся к воздушной среде обитания. Высшие имеют специализированные системы настоящих проводящих и механических тканей, сложную си стему покровных тканей. Их вегетативное тело расчленено на ли стостебельный побег, выполняющий ассимиляционную функцию, и подземные органы для минерального питания — ризоиды или корни. Пластиды клеток отличаются тем, что не содержат, как у водорослей, дополнительных специфических пигментов. Половые органы — га метангии и спороносные структуры — спорангии — многоклеточные образования. В цикле развития происходит ритмичное чередование поколений. Многоклеточная зигота развивается в зародыш на мате ринской особи. Среди высших растений имеются споровые (моховидные, псило фиты, плауновидные, хвощевидные, папоротниковидные) и семен ные (голосеменные, покрытосеменные). Эволюционные взаимосвя зи между этими группами растений показаны на рисунке 3.3. С Е М Е Н Н Ы Е Р С Е М Е Н Н Ы Е Р С Е М Е Н Н Ы Е Р С Е М Е Н Н Ы Е Р С Е М Е Н Н Ы Е Р А С Т Е Н И Я А С Т Е Н И Я А С Т Е Н И Я А С Т Е Н И Я А С Т Е Н И Я Доминирует мнение, что семенные возникли от разноспоро вых папоротников в процессе их приспособления к наземному образу жизни. Преимущество семенных растений состоит в сле дующем: • из макро и мегаспор образуются, соответственно, мужские и жен ские гаметофиты, которые развиваются на спорофите, не поки дая спор, и полностью теряют свою самостоятельность; • процесс оплодотворения протекает внутри женского гаметофита, поэтому не зависит от наличия капельно жидкой влаги; • в результате оплодотворения из семяпочки — видоизмененно го мегаспорангия — развивается более эффективная, чем спо ра, единица расселения вида — семя, защищенное плотной ко журой, состоящее из зародыша нового спорофита и питательной ткани; • из семени вырастает спорофит — разноспоровое растение со слож ным строением органов. Раздел 3. Систематика. Растения. Семенные 121 ОТ ОТ ОТ ОТ ОТДЕЛ ПОКРЫТОСЕМЕННЫЕ, ДЕЛ ПОКРЫТОСЕМЕННЫЕ, ДЕЛ ПОКРЫТОСЕМЕННЫЕ, ДЕЛ ПОКРЫТОСЕМЕННЫЕ, ДЕЛ ПОКРЫТОСЕМЕННЫЕ, или ЦВЕТК или ЦВЕТК или ЦВЕТК или ЦВЕТК или ЦВЕТКОВЫЕ — ANGIOSPERMAE ОВЫЕ — ANGIOSPERMAE ОВЫЕ — ANGIOSPERMAE ОВЫЕ — ANGIOSPERMAE ОВЫЕ — ANGIOSPERMAE (((((MAGNOLIOPHYT MAGNOLIOPHYT MAGNOLIOPHYT MAGNOLIOPHYT MAGNOLIOPHYTA A A A A))))) Ц в е т к о в ы е — наиболее многочисленная (240 тыс. видов), прогрессивная, интенсивно развивающаяся группа растений. Боль шое влияние на эволюцию и господство покрытосеменных имели на секомые опылители и птицы, как распространители плодов и семян. Отдел характеризуется следующей совокупностью признаков: • жизненные формы всевозможные, но преобладают травы, отли чающиеся высокой семенной продуктивностью, быстрой сменой поколений и ускоренными темпами эволюционных процессов; • большое морфологическое разнообразие вегетативных органов спорофита; • дальнейшая редукция гаметофита, отсутствие половых органов — архегониев и антеридиев; • наличие настоящих сосудов и клеток спутниц у ситовидных трубок; • наличие цветка, а в нем — пестика с рыльцем, улавливающим пыльцу, и завязью с семязачатками внутри; • половой процесс — двойное оплодотворение; • семена развиваются под защитой околоплодника. Классификация Отдел покрытосеменные делится на два класса — двудольные и однодольные. Для каждого класса характерен комплекс признаков (табл. 3.2). В системе А.Л. Тахтаджяна (1987 г.) (схема на стр. 124–125) Покрытосеменные. Двудольные Т а б л и ц а 3.2 СРАВНИТЕЛЬНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА КЛАССОВ ЦВЕТКОВЫХ Класс двудольные Класс однодольные Зародыш обычно с двумя семядолями, которые при прорастании семени чаще выносятся над землей Семя с эндоспермом или без него Жизненные формы древесные и травя нистые, всевозможные Корневая система стержневая или смешанная, реже — мочковатая Листья простые и сложные, разнооб разны по форме, с цельной или изре занной листовой пластинкой, обыч но с черешком, часто с прилистниками; жилкование перистое или пальчатое Зародыш с одной семядолей, которая при прорастании семени обычно оста ется под землей Семя с эндоспермом Обычно травы, иногда вторичные дре весные формы Корневая система мочковатая или подзем ные органы —видоизмененные побеги Листья простые, большей частью цель ные, не расчленены на черешок и плас тинку, без прилистников, имеют влага лище, жилкование параллельное или дуговидное 1 2 122 класс двудольные подразделяется на 8 подклассов и 325 семейств; а класс однодольные — на 3 подкласса, включающие 65 семейств. Вы делим характерные признаки некоторых семейств, а также отдельных представителей этих семейств, наиболее широко применяющихся в медицине или других областях. Класс дву Класс дву Класс дву Класс дву Класс двудольные — Dicotyledones (Magnoliopsida) дольные — Dicotyledones (Magnoliopsida) дольные — Dicotyledones (Magnoliopsida) дольные — Dicotyledones (Magnoliopsida) дольные — Dicotyledones (Magnoliopsida) ПОДКЛАСС МАГНОЛИИДЫ — MAGNOLIIDAE Семейство лимонниковые — Shizandraceae Лимонник китайский — Schizandra chinensis (рис. 3.4). Растет на Дальнем Востоке, культивируется в средних широтах. Деревянистая листопадная двудомная лиана с лимонным запахом. Раздел 3. Систематика. Растения. Семенные Цветки 5 , 4 членные, реже 3 членные Околоцветник чаще двойной Осевые органы имеют камбий, способны к вторичному утолщению Проводящие пучки открытые, располо жены в центральном цилиндре стебля по кругу, выражена сердцевина Цветки обычно 3 и 6 членные, иногда 4 и 2 членные Околоцветник обычно простой Осевые органы не имеют камбия, не спо собны к утолщению Проводящие пучки закрытые, расположе ны в центральном цилиндре стебля рас сеянно, сердцевина не выражена или разрушена О к о н ч а н и е т а б л. 3.2 1 2 Рис. 3.4. Schizandra chinensis 123 Покрытосеменные. Двудольные. Лимонниковые. Лавровые Боковые укороченные побеги с пучками листьев и цветков. Листья простые, черешковые, без прилистников, эллиптические, с клиновид ным основанием, пильчато выемчатым краем. Цветки с венчиковид ным околоцветником, белые или розоватые, ароматные, на длинных цветоножках. Гинецей апокарпный. Тычинки срастаются в колонку. Формула цветка: * P Co 6–9 A (3–7) G 30–40 Цветоложе после оплодотворения сильно удлиняется, из каждого пестика образуется плодик — ярко красная сочная листовка, из цвет ка — гроздевидная сочная многолистовка кисло сладко солоноватая на вкус. Семена почковидные, горьковато вяжущие. Настойка плодов тонизирует, стимулирует, улучшает обмен ве ществ и повышает остроту зрения. Семейство лавровые — Lauraceae Лавр благородный — Laurus nobilis (рис. 3.5). Произрастает в тропических и субтропических странах. Культи вируется как декоративное, эфирномасличное, пряное, лекарствен ное растение. Вечнозеленые дву или однодомные кустарники и де ревья, с эфирным маслом во всех частях. Листья очередные, простые, короткочерешковые, продолговато эллиптические, ланцетные, мато во кожистые, душистые, по краю слегка волнистые. Цветки мелкие, невзрачные, пазушные, однополые: женские — по 1–3, мужские — в ложных зонтиках. Тычинки с двумя железками в нижней части тычи ночной нити, вскрываются двумя клапанами. Формула цветков: * P Co (2+2) A 4+4+4St G 1 Плод — черно синяя костянковидная сочная листовка. Рис. 3.5. Laurus nobilis 124 Раздел 3. Систематика. Растения. Семенные MAGNOLIOPSIDA Caryophyllidae Polygonales Plumbaginales Caryophyllales Ranunculidae Papaverales Paeoniales Ranunculales Hamamelididae Betulales Fagales Juglandales Casuarinales Hamamelidales Eucommiales Trochodendrales Dilleniidae Thymelaeales Euphorbiales Urticales Malvales Capparales Primulales Cucurbitales Salicales Ericales Violales Actinidiales Theales Dilleniales Magnoliidae Piperales Aristolochiales Nelumbonales Laurales Nympheaeles Annonales Magnoliales СИСТЕМА ЦВЕТКОВЫХ РАСТЕНИЙ, 125 Покрытосеменные Rosidae Polygalales Geraniales Rutales Sapindales Phamnales Elacagnales Vitales Santalales Celastrales Fabales Dipsacales Apiales Cornales Myrtales Rosales Droserales Saxifragales Asteridae Asterales Campanulales Lamiidae Boragenales Lamiales Scrophulariales Polemoniales Convolvulales Olcales Solanales Gentianales Liliidae Poales Commelinales Orchidales Diosco reales Bromeliales Smila cales Zingiberales Aspara gales Cyperales Amaryllidales Liliales Alismatidae Alismatales Butomales Triuricidae Triuridales Arecidae Typhales Arales Pandanales Arecales LILIOPSIDA ПРЕДЛОЖЕННАЯ А.Л. ТАХТАДЖЯНОМ (1987) 126 Применяются листья как пряность, фитонцидное и гипоглике мическое средство, рекомендуются при малярии, невралгии, миози те. Масло плодов — при параличе, ревматизме, чесотке. ПОДКЛАСС РАНУНКУЛИДЫ — RANUNCULIDAE Семейство лютиковые — Ranunculaceae Около 2000 видов; растения травянистые и древесные, наземные и водные; ветро и насекомоопыляемые; многие ядовиты из за со держания алкалоидов или сердечных гликозидов. Распространены в умеренных и холодных областях, горных районах тропиков и суб тропиков (диагностические признаки семейства представлены на рис. 3.6, ссылки на обозначения даны по тексту). Подземные органы (1) разнообразные: мочковатая корневая система (лютик), столоны (васи Рис. 3.6. Диагностические признаки лютиковых листник), корнеклубни (чистяк), клубни (гимно спермиум), корне вища (горицвет, морозник) и др. Листья очередные, супротивные или в прикорневой розетке (2), простые, без прилистников, цельные или изрезанные, сидячие или черешковые, часто с влагалищем; характер ны водяные устьица — гидатоды; устьица аномоцитные (3). Цветки одиночные или чаще в соцветиях типа монохазий (4), кисть, метелка. Цветоложе выпуклое, расположение частей цветка спиральное или гемициклическое (5, 7). Цветки правильные или неправильные, обое полые, изредка однополые. Околоцветник простой (6), чаще венчи ковидный (P Co 4,5,6 ) или двойной (7) (Ca 3,5,6, ∞ Co 5–7 ). Чашелистики опа дают (лютик, горицвет) или остаются при плодах (морозник). Иногда чашелистики лепестковидные (морозник), изредка образуют шпорец (9) (живокость, сокирки) или шлем (8) (аконит). Лепестки в большин стве случаев желтые. Характерны нектарники в виде шпоры (9) (жи вокость, сокирки), воронки (морозник), рожек (чернушка), медовой ямки, прикрытой (10) (лютик) или не прикрытой (чистяк) чешуйкой. Тычинки свободные, многочисленные, расположены по спирали (цветки гемициклические), могут быть фертильными, стерильными Раздел 3. Систематика. Растения. Семенные 2 1 3 4 5 7 6 9 8 11 10 127 или нектароносными. Гинецей апокарпный, как исключение — мо нокарпный (сокирки); иногда плодолистики частично срастаются (чернушка, морозник). Плоды (11) — сложные листовки, орешки, как исключение — однолистовки (сокирки) и ягоды (воронец). Плоды и семена часто с приспособлениями для распространения. Горицвет весенний — Adonis vernalis (рис. 3.7). Растет в степях, на склонах. Многолетник, высотой 10–30 см, корневище утолщенное, мно гоглавое, темно бурое. Стеблевые листья очередные, полустеблеобъ емлющие, трижды пальчато перисто рассеченные на узколинейные заостренные сегменты. Низовые листья пленчатые, бурые. Цветки одиночные, верхушечные, крупные. Околоцветник двойной: чашечка из 5 свободных, опушенных, опадающих чашелистиков; венчик из 6–20 свободных, продолговатых, слабозубчатых, золотисто желтых лепестков без медоносной ямки. Все части располагаются по спирали. Плод — многоорешек, орешки с крючковидным носиком. Лекар ственное, ядовитое, декоративное, витаминное, охраняется! Содер жит гликозиды сердечного действия. Заготавливают только траву! Рис. 3.7. Adonis vernalis Рис. 3.8. Thalictrum foetidum Род василистник — Thalictrum. Околоцветник простой 4 членный или редуцирован, нектарники отсутствуют, тычинки длиннее около цветника. Соцветие метельчатое безлистное или облиственное. Формула цветка: * P Co 4 A ∞ G ∞ Плоды — сложные орешки, семянки или листовки. В траве со держатся алкалоиды. В медицине используют в. вонючий, в. малый, произрастающие на лугах. Василистник вонючий — Thalictrum foetidum (рис. 3.8) — крупное многолетнее, железисто опушенное растение с неприятным запахом. Покрытосеменные. Двудольные. Лютиковые 128 Корневая система смешанная. Листья очередные, черешковые триж ды четырежды перисто рассеченные на округло овальные сегменты с трехзубчатой верхушкой. Метелки верхушечные, рыхлые. Цветки мелкие, поникающие, с редуцированным околоцветником. Тычиноч ные нити длинные, пыльники заостренные. Плод — многолистовка. Настойка травы оказывает гипотензивное действие. Василистник малый — Thalictrum minus — многолетнее растение без опушения. Листья кожистые, отклонены от стебля, многократно перисто рассеченные на продолговато яйцевидные сегменты. Метел ка облиственная, многолистовки растопыренные. Применяется при отеках, водянке, входит в состав противоопу холевого сбора по прописи Здренко. Род прострел(сон трава) — Pulsatilla. Объединяет корневищные многолетники. Надземные части обычно белоопушенные. Листья прикорневой розетки длинночерешковые. Верхние листья цветоноса перисто или пальчато раздельные или рассеченные, собраны мутов кой около цветка, срастаются основаниями, образуя покрывало. Цвет ки на цветоносе одиночные, крупные. Околоцветник простой, из 5–6 желтых, белых, лиловых или фиолетовых цветолистиков. Пестик с длинным перистым рыльцем. Плодики орешки с разрастающимися в длину шелковистыми, перисто волосистыми столбиками. В качестве седативного, обезболивающего, диуретического, отхар кивающего средства используют траву п. oбыкновенного — P. vulgaris. В гомеопатии, кроме этого ви да, применяют также п. луго вой — P. рratensis (рис. 3.9, А), п. поникающий — P. nuttaliana и п. широколистный — Р. latifolia (P. patens) (рис. 3.9, Б). У этого вида листья пальчато рассечен ные, доли 2–3 раздельные, цветки лиловые, широко коло кольчатые, поникающие. Наи более декоративный вид — п. большой — Р. grandis. Он встречается редко, охраняется! Род морозник — Helleborus. Объединяет ядовитые, морозо стойкие растения, цветущие в декабре — марте. Корневище толстое, короткое. Прикорне вые листья длинночерешковые, пальчатые, изрезанные, кожи Рис. 3.9: А — Pulsatilla pratensis, Б — Р. patens |