Характеристика отдела покрытосеменных семейство валериановые
Добавил пользователь Дмитрий К. Обновлено: 19.09.2024
Оборудование и материалы: гербарные образцы валерианы лекарственной, патринии средней; заспиртованные цветки валерианы, микроскоп.
Родов – 13 (5), видов – 400 (100).
Плоды – ценокарпии: семянка с хохолком. Семена распространяются ветром.
ЖФР – в основном травянистые растения.
Распространение – по всему миру, но особенно, многочисленны в умеренных областях северного полушария.
Важнейшие роды – Valeriana, Patrinia, Valerianella.
В культуре выращивают валериану лекарственную.
Изучить характерные особенности строение валерианы лекарственной, описать ее, руководствуясь общей схемой.
Зарисовать лист, цветок, плод.
Валериана лекарственная (Valeriana officinalis) (рис.155) – многолетнее травянистое растение высотой до 2 м. Корневище двулетнее, короткое, вертикальное, конусовидное, с многочисленными тонкими шнуровидными корнями.
Корневище и корни обладают сильным своеобразным запахом. На поперечном срезе корня видна эпиблема, клетки которой нередко вытянуты в длинные волоски или сосочки. Клетки гиподермы более крупные, часто с каплями эфирного масла. Кора широкая, состоит из однородных паренхимных клеток, заполненных крахмальными зернами, просты-ми и 2 – 5-сложными, размером 3 – 9 мкм. Эндодерма состоит из клеток с утолщенными радиальными стенками. Молодые корни имеют первичное строение. Старые в базальной части имеют вторичное строение с лучистой ксилемой (древесиной) (рис. 156).
Стебли травянистые, цилиндрические, полые, бороздчатые, в нижней части окрашенные антоцианом, разветвленные в соцветии, голые. Узлы опушены довольно длинными простыми волосками.
Рис. 155. Валериана лекарственная:
1– корневище; 2 – лист; 3 – плод; 4 – побег с соцветиями; 5 – цветок;
6 – цветок в продольном разрезе
В первом году образуется розетка прикорневых листьев, а на втором году вырастает стебель и растение зацветает. Листья супротивные, непарноперистые, нижние - черешковые, верхние – сидячие. К верхушке стебля листья уменьшаются. Дольки листа сидячие, яйцевидно-ланцетовидные или почти линейные. Боковые и конечные доли почти одинаковой величины от цельнокрайних до глубоко-выемчатых, с крупными туповатыми зубцами, зеленые или желтовато-зеленые, снизу лоснящиеся, с выступающими боковыми жилками. По жилкам опушены отстоящими полуприжатыми волосками, по краю щетинисто-реснитчатые.
Цветки мелкие, белые, бледно-розовые или бледно-лиловые, пахучие, собраны в щитковидно-метельчатые со-
цветия.
Рис. 156. Поперечный срез корня валериана:
1 – эпиблема; 2 – гиподерма; 3 – клетки коры с крахмалом; 4 – эндодерма;
5 – перицикл; 6 – луб; 7 – ксилема (древесина)
Цветки обоеполые. Зубцы чашечки во время цветения почти незаметные, при плодах расрастаются в хохолок из 10 сросшихся основаниями перистых остевидных лучей. Венчик воронковидный или трубчатый, сростнолепестный, отгиб неправильно пятилопастный. Трубка венчика у основания с однобоким мешковидным вздутием, внутри которого находятся волоски. Тычинок 3, выступающие из трубки венчика. Завязь нижняя, столбик один, с трехлопастным рыльцем. Гинецей образован тремя сросшимися плодолистиками, из которых обычно нормально развивается только один, с одним семязачатком. Формула цветка валерианы лекарственной: ↑Ca0 или…Co(5)A3G(3).
Плод – семянка коричневого цвета с хохолком. Цветет в июне – июле, плоды созревают в июле – сентябре.
Собранные осенью или ранней весной корневище с корнями используют в качестве лекарственного средства и лекарственного сырья.
Valerianaceae представляют собой семейство растений широколиственных порядка ворсянкоцветные который включал более 300 видов , распределенных в 15 родов.
Это травянистые растения, иногда кустарники от умеренного до тропического пояса, за исключением Африки , Мадагаскара и южной Азии.
В флоре Франции , мы можем привести валерианы (род Valeriana ) и овечьей салат (род валерианелла ).
Резюме
Этимология
Название происходит от рода Валериана, который, по словам Тейса:
Классификация
Филогенетическая классификация APG II (2003) предполагает, возможно, включать все растения этого семейства в Caprifoliaceae Sensu Лат .
В филогенетической классификации APG III (2009) это семейство недопустимо, и его роды включены в семейство Caprifoliaceae .
Небольшое семейство насчитывает 13 родов и свыше 400 видов. Распространено в умеренной зоне, в основном в Северном полуша- рии. Жизненная форма: многолетние травы. В нашей стране примерно половина всех растений приходится на род Валериана (Valeriana).
Листорасположение супротивное. Листья простые, без прилистников, нередко в той или иной степени расчлененные.
Цветки обоеполые, но могут быть и однополые; как правило, асимметричные, в цимозных щитковидных соцветиях. Околоцветник двойной, 5-членный. Чашечка состоит из 5 лопастей или зубцов, но иногда охватывает нижнюю завязь, редуцируется и превращается в надпестичное кольцо, которое при плодах разрастается. У валерианы малозаметные зубцы чашечки превращаются в белый хохолок, способствующий расселению плодов с помощью ветра. Валериановые - энтомофильные растения. Венчик сростнолепестной, с 5-лопастным отгибом, трубчатый или воронковидный. В основании трубки венчика с одной стороны имеется мешковидное вздутие, внутри которого находятся волоски. Это вздутие, а также 3 или 4 асимметрично расположенные тычинки делают цветок полностью асимметричным. Нити тычинок прикреплены к трубке венчика и чередуются с его лопастями.
Гинецей в основе ценокарпный, образованный 3 сросшимися плодолистиками, из которых обычно нормально развивается только 1, с единственным семязачатком. В силу этого сформировавшийся плод может считаться псевдомонокарпным. Завязь нижняя. Столбик - один, простой, завершающийся трехлопастным рыльцем.
Наиболее известное растение этого семейства нашей флоры - Валериана лекарственная (V. officinalis) (рис. 8.12). Это высокий травянистый многолетник с толстым коротким корневищем и придаточными корнями; характерен их запах, обусловленный присутствием изовалериановой кислоты и ее производных. Листья супротивные, непарноперисторассеченные. Цветки бледно-розовые или бледно-сиреневые, со слабым запахом ванили. Валериану можно встретить в светлых, достаточно увлажненных участках, по опушкам лесов, по берегам водоемов, обычно разрозненными особями.
Многие валериановые содержат эфиры изовалериановой кислоты, алкалоиды и иридоиды. Иридоиды характерны для видов валерианы, но отсутствуют у патриний.
Общеизвестно медицинское значение валерианы лекарственной, использовавшейся еще в глубокой древности в качестве успокаивающего средства.
Рис. 8.12.Валериановые. Валериана лекарственная (Valerinana officinalis):
1 - прикорневая часть; 2 - побег с соцветиями; 3 - цветок; 4 - плод семянка, снабженная хохолком
ПОДКЛАСС ЛАМИИДЫ(Lamiidae)
Ламииды - крупнейший по числу видов подкласс, объединяющий 11 порядков, 52 семейства, около 2400 родов и почти 40 тыс. видов. Жизненные формы достаточно разнообразны: это высокоспециализированные деревья, кустарники, полукустарники и травы. Листья чаще простые, без прилистников, с супротивным листорасположением. Ламииды эволюционно произошли от древних представителей подкласса розид. Эволюция цветка шла от актиноморфности к резкой зигоморфности с образованием сростнолепестного, как правило, трубчатого околоцветника. Количество членов в околоцветке небольшое и фиксированное. Гинецей всегда ценокарпный и состоит, как правило, из 2 плодолистиков. Завязь - верхняя, полунижняя или нижняя.
Отдел покрытосеменные (цветковые) самый многочисленный, он включает 235-250 тысяч видов. Его представители обитают по всему миру: от холодной тундры до жарких тропиков, отдельные виды освоили пресные и морские водоемы.
Покрытосеменные составляют большую часть массы растительного сообщества, являются звеном в цепи питания (продуцентами) - важнейшими производителями органических веществ на суше, как водоросли - в морях и океанах.
Цветок - генеративный орган покрытосеменных (цветковых), высшая ступень полового размножения. Цветок характерен только для покрытосеменных растений, ни один из других отделов подобным генеративным органом не обладает. По своему строению цветок это видоизмененный обоеполый стробил, гомологичный стробилам голосеменных.
В отличие от голосеменных, у которых семязачатки лежат открыто на семенных чешуях, у цветковых семязачаток находится в замкнутом вместилище - завязи, сформированной из плодолистика (-ов).
Двойное оплодотворение, открытое Навашиным Сергеем Гавриловичем, уникальное явление, характерное только для цветковых. Оно связано с тем, что в зародышевый мешок попадают два спермия, один из которых (n) сливается с центральной клеткой (2n), с образованием запасного питательного вещества - эндосперма (3n). Другой спермий (n) сливается с яйцеклеткой (n) с образованием зиготы (2n), из которой развивается зародыш.
У цветковых появляется плод - генеративный орган, служащий для защиты и распространения семян.
Ксилема - проводящая ткань, обеспечивающая восходящий ток воды и растворенных в ней минеральных солей, представлена не трахеидами, а сосудами. Во флоэме ситовидные элементы окружены клетками-спутницами.
У покрытосеменных мы не найдем антеридиев и архегониев: гаметофиты максимально редуцированы.
В процессе опыления покрытосеменных участвуют насекомые, летучие мыши, птицы. Также опыление может происходить с помощью воды или ветра.
Особенностью цветковых является способность образовывать многоярусные сообщества, более устойчивые и продуктивные.
Многоярусность растительного сообщества служит приспособлением к равномерному распределению света: светолюбивые растения занимают верхний ярус, а теневыносливые растения отлично чувствуют себя в тени светолюбивых :)
Классы покрытосеменных
Отдел покрытосеменные состоит из двух классов: однодольные и двудольные. К классу двудольных относятся семейства: крестоцветные, сложноцветные, розоцветные, бобовые (мотыльковые), пасленовые. Класс однодольные включает в себя семейства: злаковые, лилейные. Для каждого класса имеются характерные признаки.
-
Двудольные - семейства: крестоцветные, сложноцветные, бобовые, розоцветные, пасленовые
-
В составе зародыша обычно имеется две семядоли
В семядолях содержится запас питательных веществ. При надземном прорастании семядоли (зародышевые листья) могут выполнять функцию фотосинтеза.
Листья двудольных простые и сложные, для двудольных характерно перистое и пальчатое жилкование.
За счет камбия растения растут в толщину, возможен вторичный рост осевых органов (стебля и корня).
Корневая система чаще всего стержневого типа, с хорошо выраженным главным корнем, от которого отходят боковые корни. Главный корень развивается из зародышевого корешка.
Цветки пятичленные, реже встречаются четырехчленные. Хорошо обособлены чашечка и венчик.
Цветок с простым околоцветником. Цветки чаще трехчленные, четырехчленные. Никогда не бывают пятичленными.
Эндосперм семени
Эндосперм (от греч. endon - внутри + греч. sperma - семя) - запасное питательное вещество, у покрытосеменных триплоидный (3n).
Эндосперм в семени есть у подавляющего большинства однодольных (лука, ландыша, пшеницы) и двудольных (тмина, хурмы, фиалки). Отсутствует эндосперм в семенах тыквенных, крестоцветных (капусты), сложноцветных (подсолнечника), бобовых (гороха, фасоли), также у - березы, липы, дуба, клена, так как на ранней стадии развития растущий зародыш поглощает эндосперм.
Жизненный цикл
Из генеративных почек спорофита развиваются цветки. У взрослого растения спорофита (2n) в цветке в гнездах пыльников тычинок в ходе микроспорогенеза образуется пыльцевое зерно (n) - мужской гаметофит. В завязи пестика в семязачатке формируется женский гаметофит - зародышевый мешок, внутри которого находятся центральная клетка (2n) и яйцеклетка (n).
В результате опыления (насекомым, ветром, человеком) пыльца с тычинок переносится на рыльце пестика. Пыльцевое зерно состоит из вегетативной и генеративной клеток. Вегетативная клетка начинает растворять ткани пестика, образует пыльцевую трубку и прорастает до зародышевого мешка. Генеративная клетка делится, образуя два спермия (n), из которых один сливается с центральной клеткой (2n) с образование эндосперма (3n) - запасного питательного вещества. Другой спермий (n) сливается с яйцеклеткой (n), образуя зиготу (2n).
В дальнейшем из семязачатка формируется семя, а завязь превращается в околоплодник - образуется плод. Своим внешним видом плоды привлекают животных, и те их охотно поедают) Благодаря семенной кожуре семена не подвергаются расщеплению в желудочно-кишечном тракте человека и животных. Они выходят из ЖКТ в неизменном виде и остаются способны к прорастанию: так происходит расселение растений. Попав в благоприятные условия, они прорастают в спорофит (2n). Цикл замыкается.
Значение покрытосеменных
Покрытосеменным в жизни человека отведено важное место. Только подумайте - почти все культурные растения принадлежат к этому отделу! Цветковые имеют медицинское значение, из многих растений изготавливаются лекарства. Их древесина используется для изготовления бумаги, мебели, применяются в промышленности.
Данная статья написана Беллевичем Юрием Сергеевичем и является его интеллектуальной собственностью. Копирование, распространение (в том числе путем копирования на другие сайты и ресурсы в Интернете) или любое иное использование информации и объектов без предварительного согласия правообладателя преследуется по закону. Для получения материалов статьи и разрешения их использования, обратитесь, пожалуйста, к Беллевичу Юрию.
Читайте также: