Учебно-методический комплекс по дисциплине дс. 02. 1 «Ботаника» для студентов обучающихся по специальности

Семейство буковых содержит 7-8 родов и около 900 видов. Лис­топадные или вечнозеленые деревья, кустарники! (редко кустарнички). Растения с очередными простыми цельными или лопастными листья­ми, с рано опадающими прилистниками. Цветки мелкие, однодомные в верхнецветных соцветиях различного типа - колосовидных, сережковидных, кистевидных или шаровидных, реже одиночные. Мужской цветок имеет сростнолистный околоцветник из 4-6 листочков. Число тычинок равно числу листочков околоцветника или больше (4-40). Жен­ский цветок имеет шестилепестный околоцветник. Гинецей синкарпный из 3 или 5-9, 12 карпелл. Завязь нижняя, 3-6 гнездная, с двумя семя­почками в каждом гнезде. Отдельные женские дихазии у основания окружены более или менее чашевидной плюской. Она у некоторых видов рода нотофагус бывает сильно редуцирована или даже полностью подавлена. Плюска образована видоизмененными конечными ветвями соцветия. Плоды - односемянные орехи с твердым каменистым или кожистым околоплод­ником, заключенные в деревенеющую, плюску. Семена без эндосперма с крупным прямым зародышем. Семейство обычно подразделяется на следующие подсемейства: 1) буковые (бук), 2) каштановые (каштан и др.), 3) натофорусовые (натофагус), 4) дубовые (дуб).

Порядок включает до 15 семейств, представители которых очень разнообразны по строению вегетативных органов, цветков, пло­дов. Все представители данного порядка имеют согнутую семяпочку и согнутый зародыш; у всех отсутствует в семенах эндосперм и хорошо развит перисперм, в который погружен зародыш. Семяпочки разви­ваются на центральном семяносце. Преобладают травянистые расте­ния, часто отмечаются аномальные типы вторичного утолщения. Листья простые, без прилистников. Цветки правильные, с простым и двойным околоцветником, мелкие и крупные. Представители с мелкими невзрачными цветкам;'! - ветроопыляемые, с крупными, яркой окраски - насекомоопыляемые. Плод коробочка или орешек.

Представители порядка распространены по всему земному шару, но некоторые таксоны строго приурочены к определенным районам и климатическим зонам.

Наиболее характерными семействами этого порядка являют­ся гвоздичные, маревые.

Семейство гвоздичные - Caryophyllaceae - травы, реже кус­тарники, с характерным ветвлением стебля, с супротивным распо­ложением листьев. Листья простые, цельные, чаще узкие, сидячие. без прилистников, расположены супротивно. Околоцветник двойной. Цветки правильные, обоеполые, пя­тичленные, обычно яркоокрашенные, собраны в дихазиальные со­цветия. У многих видов цветки с приятным запахом. Чашечка спайнолистная или из 4-5 свободных чашелистиков. Тычинок чаще 10, в двух кругах или тычинок 5. Пестик 1 из 3-5 плодолистиков с 3-5 столбиками. Завязь верхняя. Насекомоопыляемые растения. Плод многосеменная коробочка. Семя с периспермом зародыш согнутый, окружен периспермом. Объединяет около 2000 видов, из них в на­шей стране имеется свыше 1600.

ЛЕКЦИЯ: СЕМЕЙСТВО МАРЕВЫЕ

В составе семейства около 1500 видов (100 родов), в том чис­ле во флоре нашей страны 350 (50 родов). Основные жизненные формы: деревья, кустарники и разнообразные травы (однолетние, двухлетние и многолетние). Распространены по всему земному ша­ру, но преимущественно в субтропических странах с засушливым климатом и засоленными почвами.

Вегетативные органы отличаются большой изменчивостью, нередко даже в пределах одного растения. Особенно это относится к листьям. Они бывают копьевидные, стреловидные, ромбовидные с длинными черешками или от овальных до яйцевидных, с явно более короткими черешками.

Цветки мелкие, расположены по одному в пазухах прицветничков, образуя колосовидные соцветия, но чаще они собраны в дихазии или извилины, называемые клубочками, которые в свою очередь собраны в метельчатые или колосовидные соцветия. Цветки однополые или обоеполые, часто имеют по 2 прицветничка, одно-, четырехчленные, но чаще пятичленные. Околоцветник простой, чашечковидный, иногда более или менее сочный или пленчатый, сво­бодный или сросшийся почти до верхушки, при плодах. Нередко видоизменен в разнообразные придатки в виде крыловидных вы­ростов, крючков и т.д., служащих для распространения. Андроцей обычно из 5 тычинок, гинецей простой, из 2-3 (4-5) плодолистиков, завязь верхняя (у свеклы - род Beta - полунижняя), одногнездная. Нередко на одном экземпляре можно наблюдать цветки трех- и пятичленные, однополые и обоеполые (полигамия), с околоцветником и голые (виды родов марь -Chenopodium, лебеда - Atriplex). Семена с твердой кожурой, имеющей разнообразные утолщения, постоянные для вида или же семена с мягкой кожурой без специфических утолщений. Плод -односемянной орешек или семянка, иногда бывает гетерокарпия. Из клубочков иногда образуются соплодия (род свекла - Beta).

В порядок гречихоцветные входит всего -1 семейство - гре­чишные - Polygonaceae, насчитывающее до 900 видов (40 родов), представлено в основном травянистыми растениями, но также кус­тарниками, небольшими деревцами и лианами. Распространены гречишные по всему земному шару, но преимущественно в областях умеренного климата северного полушария.

Гречихоцветные - один из первичных, древнейших порядков. На­ряду с трансформацией жизненных форм от вечнозеленых крупных дере­вьев - фанерофитов - к многолетним и однолетним травам здесь наблю­дается важное преобразование структуры цветка: от трехмерного типа (роды ревень - Rheum, гречиха - Fagopyrum и др.) к вполне пятимерному (род Polygonum). В любой системе покрытосеменных, независимо от прин­ципов построения, гречихоцветные занимают особое положение, поскольку служат связующим звеном между однопокровными (крапивоцветными) и вполне двупокровными (центросеменными).

Стебель ветвистый, узловатый, узлы часто утолщены, и поэто­му стебель приобретает коленчатую форму. Листья очередные или супротивные, реже мутовчатые, с ясно выраженными у. основания прилистниками, срастающимися в раструб. Раструб представляет собой пленчатую трубочку, охватывающую стебель. Цветки мелкие, правиль­ные, спирально-круговые или круговые, обоеполые, собранные в метел­ку. Околоцветник простой, чашечковидный или венчиковидный из 3-6 сросшихся у основания листочков белой, розовой, или зеленоватой окраски. Тычинок от 3 до 9. Пестик 1 простой (лизикарпный), с 2-3 столбиками, рыльце головчатое или плоское, завязь полунижняя с 2-4 плодолистиками. Плод - трехгранный орешек, часто бывает окружен сохранившимся околоцветником. Семена с мучнистым эндоспермом. Насекомо- и ветроопыляемые растения. Наибольшее хозяйственное значение имеют гречиха, щавель, ревень и др.

В этом порядке чаще всего объединяют восемь семейств, глав­ные из них четыре: Мальвовые, Баобабовые, Липовые, Стеркулиевые Общее число родов во всем порядке Malvales 248, число же видов около 3600. К этому порядку относятся деревья, кустарники, реже травы. Для порядка характерно наличие в стебле, особенно в коре, склеренхимных волокон, а также разветвленных волосков (многоклеточных, часто звездчатых), слизистых клеток и даже полостей.

Цветки обоеполые, правильные или редко неправильные, их органы собраны в мутовки, иногда за исключением андроцея Око­лоцветник двойной, чашечка спайнолистная. Нередко из прицветничков, в числе трех или более формируется внешняя чашечка (подчашие). Андроцей чаще всего развивается в двух кругах, но внешний круг тычинок обычно редуцирован, а тычиночные бугорки внутреннего круга ветвятся, в результате чего развивается много тычинок, но с половинчатыми пыльниками, т.е. с пыльниками, имеющими одну теку. Нити тычинок срастаются в одну (однобратственный) или несколько групп (многобратственный ан­дроцей). Гинецей более или менее синкарпный, плодолистиков 5 или меньше (2-3) или много. Завязь верхняя. Плоды чаще всего сухие, растрескивающиеся (коробочковидные). Листья цельные или паль-чаторассеченные, сложные, обычно с прилистниками.

Семейство Мальвовые - Malvaceae - это деревья, кустарни­ки, травы часто со звездчатыми волосками без ядовитых и острых веществ.

При изучении гербарного образца нужно обратить внимание

на следующие особенности растения:

1. 
   форму листа и его основания, листорасположение;
   
2. 
   характер края листовой пластинки;
   3 длину черешка, прилистников;
   

4. 
   характер опушения растения;
   
5. 
   расположение цветков и длину их цветоножек.
   

• Формула цветка (общая): *Ca3(3),(6-10)+5Cc>5A(oo)G(oo).

Плод коробочка или сборный, распадающийся на отдельные орешки. Семя с небольшим слизистым эндоспермом.


ЛЕКЦИЯ: СЕМЕЙСТВО МОЛОЧАЙНЫЕ

Название порядок получил от свойства представителей этого порядка выделять млечный сок. Близок к порядку гераниевые, от которого отличается наличием редуцированного цветка с простым околоцветником или утратившим его совершенно. Цветки однопо­лые, безлепестные, иногда с двойным околоцветником. Гинецей 1 из 3 сросшихся плодолистиков, ценокарпный; завязь верхняя с 1-2 семязачатками. Тычинки от многих до одной, свободные или соеди­ненные нитями (монадельфия). Плод - трехгнездная коробочка или 3 орешка, реже ягода или костянка. К порядку относятся 3-4 се­мейства, главные из них - Молочайные и Самшитовые.

Семейство - Молочайные - Euphorbiaceae. Сюда относится 300 родов и около 7500 видов, распространенных по всей Земле, кроме по­лярных и горных местностей, но преимущественно в тропиках

Это деревья, кустарники, травянистые многолетники и одно­летники, в нашей стране - только травы.

Центры видового разнообразия: тропическая зона Южной Америки, Африки и Юго-Восточной Азии.

Растения очень разнообразны по внешнему виду, например суккуленты, со стеблем, как у кактусов - сочным, шаровидным, столбовидным и др. (африканские виды Молочайных) или листо­видным стеблем (род листоцвет - Phyllanthus). У большинства име­ются млечные сосуды, простые или членистые, с млечным соком. В сосудах часто имеются каучук или крахмальные зерна, многие представители с железистыми волосками. Листорасположение оче­редное или супротивное, листья часто с прилистниками, сочные или редуцированные, обычно простые.

Цветки в разных соцветиях (зонтик, кисть, плейохазий), однополые, анемо- или энтомофильные, также весьма различного строения. Околоцветник отсутствует или простой, чашечковидный, или двойной. Тычинок 1-5 или много, пестик обычно один, из трех плодолистиков, с трехгнездной верхней завязью, с тремя столбика­ми и рыльцами. Плод - трехгнездная коробочка, реже орешек, кос­тянка или ягода. Семя с большим эндоспермом, с жирным маслом и белком, без крахмала.

Общую формулу цветков дать невозможно из-за большого разнообразия.

Преимущественней растения тропиков, древесные, с вмести­лищами выделений в разных органах, особенно в листьях. Цветки энтомофильные, разного строения, но пестик один, из нескольких плодолистиков, с верхней многогнездной завязью (по числу плодолистиков), с центральноугловым семяносцем. Плод - чаще коро­бочка, иногда ягода. Семя без крахмала, с белком и жиром.

Порядок Камеденосные близок Постенкосеменным строением цветка, но отличается семяносцем (центральноугловым) и при по­средстве этого порядка также связывается с Многоплодниковыми, с которыми сходен наличием вместилищ выделений.

К порядку относится 10 семейств, главные из них 3: Чайные, Зверобойные, Актинидиевые.

Семейство - Зверобойные - Hypericaceae. В семействе около 50 родов и 850 видов. Наиболее распространен род зверобой (Hypericum), включающий 300 видов, из них в нашей стране - 51.

Это травянистые многолетники с супротивными цельными листьями с просвечивающими железками, лишенные прилистников. В листьях и других органах имеются вместилища выделений.

Цветки актиноморфные, обоеполые, одиночные или собраны в метельчатые соцветия - дихазии (полузонтиков). Околоцветник двойной. Чашечка глубокопятираздельная, остающаяся при плоде. Венчик 5 (4) - лепестный, свободный, желтый или золотистый, из­редка темно-красный. Андроцей представлен многочисленными (редко 6-18) тычинками, сросшимися основаниями тычиночных ни­тей в 3-5 пучков, изредка все тычинки срастаются вместе или остаются почти свободными. Гинецей синкарпный, из 3-5 плодо­листиков, завязь верхняя, 3-5 гнездная, столбиков 3-5. Общая фор­мула цветка (Hypericum perforatum): ©Ca5Co₅A(oo)G(₃). Плод сухой - растрескивающаяся коробочка или сочный, почти ягода. Широко используют как лекарственное растение, а также в ликероводочной промышленности.
ЛЕКЦИЯ: СЕМЕЙСТВО КРЕСТОЦВЕТНЫЕ

Многие представители семейства крестоцветных являются цен­ными овощными культурами со съедобными листьями или корнями (корнеплодами) - капуста, редис, редька, хрен, брюква, репа, турнепс. Часто крестоцветные содержат в семенах высокий процент масла и разводятся в качестве масличных культур - горчица, рапс. Масло крес­тоцветных используется в пищу, для мыловарения и для смазки ма­шин. Некоторые виды крестоцветных содержат гликозиды и использу­ются в медицине (горчица, желтушник) Среди крестоцветных встреча­ются и декоративные растения - левкои, ночная фиалка (вечерница), желтушник и др. Большинство крестоцветных хорошие медоносы.

Крестоцветные широко распространены и как злостные сор­ные растения (сурепка, пастушья сумка, редька, горчица, желтуш­ник, ярутка и др.).

Сорные крестоцветные - в большинстве случаев однолетние растения, способны образовать огромное количество семян. Так, напри­мер, одно растение пастушьей сумки (Capsella bursa-pastoris) образует от 2 до 70 тысяч, а гулявник (Sisymbrium) от 6 до 770 тысяч семян.

Капустные - одно из довольно полиморфных и вместе с тем вполне естественных семейств. Распространены на всех континентах мира, но преимущественно в умеренных и холодных областях вплоть до Арктики. Число видов около 3000 (350 родов). Основные жизненные формы: травы (преимущественно) и кустарники. Все они связаны между собой настолько тесными узами родства, что нет четких морфологических границ не только между отдельными видами, но и родами. В типичных случаях растения с очередными цельными или рассеченными листьями, лишенными прилистников. Сосуды узкие, с простой перфорацией.

Отмечается особенно большое однообразие в строении цвет­ков, не имеющих прицветников и прицветничков и собранных в простые или сложные кисти. Чашечка свободная, из 4 чашелисти­ков, расположенных в 2 двучленных кругах. Венчик также из 4 свободных лепестков, но расположенных в 1 круге. Андроцей из 6 тычинок в 2 кругах: 4 во внутреннем и 2, явно более короткие, во внешнем, т.е. четырехсильный. Гинецей паракарпный, он всегда состоит из 2 плодолистиков. Завязь верхняя, из-за ложной перего­родки двутнездная. Столбик увенчан двухлопастным рыльцем (иногда рыльце головчатое), лопасти расположены комиссуриально, те по швам пестика. По месту срастания плодолистиков образуются плаценты. На каждой из плацент вырастает по 2 семязачатка (с 2 покровами, кампилотропные). Смежные ряды семязачатков, однако, разобщаются ложной перегородкой, отходящей от середины пла­центы, поэтому плоды имеют 2 ложных гнезда. Плод - строчок, иногда укороченный (стручочек). Раскрывается двумя створками, отделяющимися от ложной перегородки снизу вверх. Иногда плоды нераскрывающиеся односеменные (род катран - Crambe) и многосе­менные (редька посевная - Raphanus, sativus) или членистые (редька дикая - Raphanus raphanistrum); бывают крылатые стру­чочки (роды: ярутка - Thlaspi, клоповник - Lepidium. Отличитель­ными признаками видов являются не только структура плодов, но их расположение по отношению к оси соцветия. Семена безбелковые, т.е. без эндосперма и перисперма.

Важное значение для систематики имеют строение и распо­ложение медовых железок, а также форма зародыша.

Капустные - энтомофильные растения, однако нередко на­блюдается и самоопыление (клейстогамия известна у шильника водяного - Subularia aguatica и др.).

В порядке одно семейство - Ивовые (Salicaceae), В нем два главных рода и до 450 видов, а в нашей стране до 200 видов. Пред­ставители семейства распространены преимущественно в северной, умеренной и умеренно-холодной зонах, в лесах, на берегах рек.

Это деревья и кустарники, иногда величиной 5-10 см-(ива полярная - Salix polaris) с небольшим количеством механических элементов в древесине, отчего она мягкая. Листья очередные, с при­листниками, простые, цельные, зубчатые.

Цветки в колосьях, сережках, однополые, растения двудомные, анемофильные, т.е. распространяются ветром (тополь) и энтомофильные (ива), цветут чаще до распускания листьев. Есть прицветники, а около­цветник или развит (у тополя), или в виде нектарников (у ивы). Тычинок 2,3,5, редко больше - у ивы, до 20 - у тополя. Пестик один из двух плодо­листиков, завязь верхняя, одногнездная с коротким столбиком и двумя рыльцами с семяносцами со многими обратными семяпочками.

Плод - двухстворчатая коробочка, семя мелкое, без эн­досперма, с пучком волосков у основания.

Тополь древнее ивы: у него больше тычинок, крупнолопаст­ное рыльце, анемофилия.

Размножение преимущественно вегетативное (черенками и порослью).

Семейство ивовые. Основной центр видового разнообразия - зона умеренного климата северного полушария. Листья простые, с при­листниками. Цветки раздельнополые в раздельнополых же или обоепо­лых соцветиях, повислых или упругих торчащих сережках. Сережки по структуре неоднородны: кроме настоящих сере­жек встречаются и другие формы соцветий - кистевидные и колосо­видные. Околоцветника нет, но на его месте развивается валик, именуемый диском, в виде долей околоцветника (например у ив - род Salix). Пестичные цветки имеют простой гинецей, пестик из 2-4 плодолистиков, завязь верхняя, одногнездная. Тычиночные цветки содержат четырехгнездные (2 теки) тычинки в числе от 2 до 12. Плоды коробочковидные, семена мелкие, покрытые волосками, рас­пространяются ветром (анемохория), а также водой (гидрохория), животными (зоохория) и др.

Порядок содержит 13 семейств представленных травами, реже полукустарниками, кустарниками. Цветки обоеполые, актиноморфные или реже слабозигоморфные с двойным околоцветником. Тычинок в одинаковом числе с чашелистиками или их больше вдвое. Гинецей апокарпный или ценокарпный. Завязь верхняя, по­лунижняя, нижняя.

Семейство Камнеломковые объединяет около 30 родов и 600 видов, распространенных главным образом в холодной и умеренной зонах северного полушария, часто в высокогорье. Листья простые, цельные, лопастные, без прилистников. Цветки обоеполые, чаще актиноморфные, одиночные или собраны в разного типа соцветия. Околоцветник пятичленный, реже трехчленный. Лепестки иногда отсутствуют. Тычиноке 3, 5-10.Гинецей апокарпный, синкарпный. Плод коробочка, открывающаяся по перегородкам. Семена с эндоспермом.

ЛЕКЦИЯ: СЕМЕЙСТВО РОЗОВЫЕ

Цветки актиноморфные, обоеполые, околоцветник двойной, с пя­ти-, реже четырех- или шести членными кругами. Имеется подчашие. Число тычинок неопределенное или в 2-4 раза превышает количество лепестков, или редуцировано до 4-1. Они расположены кругами. Пло­долистиков от 1 до многих, свободных или сросшихся. Одной из свое­образных особенностей семейства является строение гинецея и цвето­ложа. Здесь наблюдаются все переходы от выпуклого цветоложа (что сближает с лютиковыми) с многочисленным апокарпным гинецеем на нем, через формы с цветоложем плоским или более менее вогнутым к формам с глубоко вогнутым цветоложем, к которому прирастает ценокарпный гинецей. Плоды разнообразны (сухие или сочные листовки, коробочки, орешки, костянки, яблоки). В формировании плода участву­ет разрастающийся гипантий. Семена без эндосперма.

На основании различий, главным образом в морфологии плодов и хромосомных числах, семейство делится на 4 и более подсемейств: спирейные (плод листовка), розовые (плод орешки, многоорешки, кос­тянки), яблоневые (плод яблоко), сливовые (плод костянка).
ЛЕКЦИЯ: СЕМЕЙСТВО БОБОВЫЕ

Порядок бобоцветные близок к розоцветным. К семейству принадлежит около 18000 видов из 650 родов, распространенных на всех

Семейство на основе строения цветка принято делить на ряд подсемейств: мимозовые, цезальпиниевые, бобовые (мотыльковые) и др.

В состав порядка входит до 20 семейств, но, с одной стороны, самостоятельность некоторых из них не бесспорна, а с другой - связь ряда таксонов с типичными гераниецветными вызывает сомнения. Одна группа семейств примыкает к порядку мальвоцветных, другая к порядку сумахоцветных. Основные жизненные формы: преимуще­ственно травы, изредка деревья, кустарники и полукустарники. Рас­пространены почти повсеместно, но главным образом в областях уме­ренного климата обоих полушарий.

Растения с очередными листьями, реже с супротивными, нередко прикорневыми, членики сосудов с простой перфорацией, редко лестничной: (Нumiriасеае) - тропическая Америка.

Цветки обоеполые, полисимметрические, реже моносимметри­ческие. Околоцветник обычно двойной, пятичленный. Число тычинок -10 или, в результате редукции одного круга, - 5. Редко тычинок 4 или много - 180, как у представителей семейства гуммириевых (деревья и кустарники тропической Америки). Гинецей простой, синкарпный из 5(3) компонентов, завязь верхняя, пяти-трех гнездная. Часто развиты нектарии дисковидной формы. Плоды коробочковидные, ореховидные. ' Важнейшие семейства порядка - Linaceae (Льновые, около 250 видов, в умеренных широтах, субтропиках и тропиках). Geraniaceae (Гераниевые, около 800 видов, в тропиках и областях умеренного кли­мата обоих полушарий), Oxalidaceae (Кисличные, более 900 видов, пре­имущественно в тропиках и субтропиках Нового Света), Balsaminaceae (Бальзаминовые, около 750 видов, преимущественно в тропиках Старо­го Света), Tropaeolaceae (Капуциновые или Настурциевые, более 80 видов в Америке).

Лен является одной из важнейших технических культур. Его возделывают как прядильную и как масличную культуру. Типич­ными представителями являются лен культурный или долгунец -Linum usitatissimum, лен прыгунец - Linum crepitans, лен многое-летний - Linum perenne. Преимущественно травянистые растения, редко кустарники. Число видов около 300 (9 родов). Распростране­ние: области субтропического и умеренного климата, частично тро­пики Южного Китая, Индии, горы тропической Африки. Побеги несут очередные, цельные, простые, узкие листья. Цветки цикличе­ские, полисимметрические, обоеполые, пятерного типа, в цимозных соцветиях или кистях.

Число плодолистиков колеблется от 5 до 3, а иногда плодо­листиков 2 (Linum digynum). Завязь 2-5 гнездная, иногда с лож­ными перегородками. Плоды коробочковидные.

ЛЕКЦИЯ: СЕМЕЙСТВО ГЕРАНИЕВЫЕ

Семейство Гераниевые, как и Леновые, обладает пятерным типом цветка. Многолетние или однолетние травы. Листья простые, чаще сильно очередные или супротивные. У многих видов листья сильно опушены железистыми волосками. Цветки правиль­ные, реже неправильные. Околоцветник двойной, пятичленный. Венчик раздельнолепестный, различной окраски - красной, розо­вой, белой и др. Тычинок 10. (реже; 5 или 15), пестик 1 из 5 срос­шихся плодолистиков. Завязь наверху образует клювовидный от­росток, плоды сходны с клювом журавля, особенно во время их со­зревания, рыльце пятилучевое - по количеству сросшихся плодо­листиков. Нектарники расположены между тычинками в виде пяти бугорков. Наиболее интересной особенностью гераниевых является строение гинецея и способ разбрасывания плодов. Плод - коробочка. Насекомоопыляемое растение. У нас в диком виде обитают 2 рода: Герань (Geranium) и Аистник (Erodium).