Мегастробил гинкго состоит из длинной ножки и сидящих на ней двух семязачатков, из некоторых, как правило, развивается только один. В основании каждого семязачатка имеется валик, который называют воротничком и является, вероятно, редуцированным мегаспорофиллом. Строение семязачатка, как у саговника.

Оплодотворенная яйцеклеткеа делится и формирует зародыш, состоящий из зародышевых корешка, стебелька и семядолей; имеется подвесок. Семязачаток становится семенем.

Семя одето толстой оболочкой из интегумента. Наружная часть ее становится сочной, под ней расположена твердая каменистая оболочка и внутренний тонкий пленчатый слой. Зародыш в семени окружен эндоспермом.

Ч е р т а м и п р и м и т и в н о й о р г а н и з а ц и и гинкго являются дихотомическое жилкование листьев, наличие пыльцевой камеры, заполненной жидкостью, подвижные мужские гаметы - сперматозоиды. Используют гинкго как декоративные растения для озеленения.

Задание:

1. Зарисовать цикл развития саговника поникающего.

2. Зарисовать цикл развития гинкго двулопастного.

Лабораторная работа№11

ОТДЕЛ ХВОЙНЫЕ (PINOPHYTA). Порядок сосновые (Pinales), кипарисовые (Cupressales).

Хвойные подразделяются на два п о д к л а с с а - кордаитовые (Cordaitidae) и хвойные (Pinidae).

Подкласс хвойные, или пиниды (Pinidae)

Подкласс хвойные - наиболее многочисленная группа среди голосеменных в современной флоре. Насчитывает около 600 видов, 55 родов, 7 семейств и 7 порядков. В Беларуси хвойные представлены 2 семействами, 4 родами и 4 видами.

Распространены хвойные, главным образом, в северном полушарии. Многие из них: сосна, ель, лиственница, пихта образуют огромные площади хвойных лесов в северном полушарии, а также в южном (Огненная Земля, Новая Зеландия, Тасмания). В горах хвойные нередко образуют леса даже в тропиках.

Анатомическое строение стебля хвойных однообразно. Стебель имеет слаборазвитую сердцевину, хорошо развитую вторичную древесину, кольцо камбия, вторичную флоэму, кору с мощной пробкой.. Древесина хвойных из т р а х е и д с сердцевинными лучами. В коре - смоляные ходы с эфирными маслами (живицей). Из живицы получают скипидар, канифоль, деготь.

Листья у большинства хвойных игольчатые, хвоя. У более древних форм они ланцетные или широколанцетные (агатис, араукария). У некоторых листья чешуйчатые (кипарис, подокарпус). Листья обычно сидячие, цельные, редко выемчатые на верхушке (пихта). Размеры листьев сильно варьируют: от 1-2 см (ель) до 30-40 см (сосна болотная). У араукарии листья пластинчатые 17-18 см длины и 4-5 см ширины.

Подкласс хвойные включает 7 п о р я д к о в: вольтциевые (Voltziales), подозамитовые (Podozamitales), араукариевые (Araucariales), сосновые (Pinales), кипарисовые (Cupressales), подокарповые (Podocarpales), тиссовые (Taxales) и соответствующие им семейства.

Р о д сосна (Pinus) включает около 100 видов, представлен сосной обыкновенной (Pinus sylvestris). На брахибластах у нее по 2 хвоинки. Имеет большой ареал - Южная (Пиренеи, Балканы), вся Средняя и Северная Европа, Северная Азия (от Урала до Дальнего Востока включительно). Повсеместно встречается в Республике Беларусь. Другой важный вид в СНГ - сосна сибирская, которую часто называют кедром сибирским (Pinus sibirica), с 5-ю хвоинками в пучке на брахибластах, имеет семена без крыла - кедровые орехи. Распространена от Урала до Восточной Сибири.

Из других видов известны кедр европейский (Pinus cembra), который растет в горах Европы. В Забайкалье, на Дальнем Востоке, на Японских островах распространен кедровый стланик (P. pumila). В Крыму растет сосна крымская (P. pallasiana). На Черноморском побережье Кавказа встречается реликтовая эндемичная пицундская сосна (P. pithyusa). В Крыму, Закавказье выращивают пинию (P. pinia). В Северной Америке растут веймутова сосна (P. strobus) и банксова сосна (P. banksiana), их выращивают и в нашей Беларуси.

Размножение хвойных рассмотрим на примере представителя п о р я д -к а сосновых (Pinales), с е м е й с т в а сосновых (Pinaceae) - сосны обыкновенной (Pinus sylvestris). Растение это однодомное, шишки у нее однополые.

Семейство кипарисовых (Cupressaceae) содержит 20 родов и более 145 видов, распространены на всех материках, кроме Антарктиды, преимущественно в Северном полушарии. По строению они близки к таксодиевым.

Представители семейства - деревья сравнительно небольших размеров или кустарники. Древесина без смоляных ходов. Листья игловидные или чешуевидные, многолетние, расположены мутовчато, супротивно, реже спирально. Растения однодомные, реже двудомные. Семейство по строению женских шишек делится на три подсемейства: кипарисовые (Cupressoideae),можжевеловые (Juniperoideae) и туевые (Thujoideae).

К подсемейству кипарисовых относятся два рода: кипарис (Cupressus), включающий 15 видов, и кипарисовник (Chamaecyparis), растущих в субтропиках северного полушария. Наиболее распространенный вид кипарис вечнозеленый пирамидальный (C. sempervirens var. semperviren). Он достигает 30 м высоты и живет до 2000 лет. Родом из Южной Европы и Западной Азии. Декоративное дерево, выращивается на Черноморском побережье Крыма и Кавказа.

Кипарисовник также дерево, родом из Восточной Азии и Северной Америки (Канада). Часто разводится кипарисовник лавсониана (C. lawsoniana) с красивой чешуевидной сизой хвоей. Выращивается в южных странах СНГ.

Задание:

1. Зарисовать цикл развития сосны обыкновенной.

2. Зарисовать строение стебля, листьев сосны обыкновенной.

Лабораторная работа №12

Отдел Покрытосеменные, или цветковые (Magnoliophyta). Общая характеристика и классификация отделов.

Этот о т д е л высших растений называют еще покрытосеменными (Angiospermae), или пестичными (Gynaeciate). Он включает два класса, 533 семейства, около 13000 родов и не менее 250 000 видов. Это сложнейшая по строению и развитию группа растений. Она характеризуется следующими признаками.

1. Растения имеют специализированный орган размножения - цветок, в котором важной его частью является п е с т и к, образованный одним или несколькими п л о д о л и с т и к а м и, к а р п е л л а м и (мегаспорофиллами), сросшимися с образованием замкнутого полого вместилища - завязи, в которой развиваются семязачатки (гомологичны мегаспорангиям голосеменных). После оплодотворения завязь разрастается в плод, внутри которого находятся развивающиеся из семязачатков семена. Отсюда и название этих растений цветковые, пестичные, покрытосеменные в отличие от голосеменных, у которых семена лежат открыто, голо на семенной чешуйке.

2. Процесс двойного оплодотворения. Гаметофит, особенно женский, еще более редуцирован. Вместо эндосперма (заростка) образуется 8-ядерный зародышевый мешок (женский гаметофит). Если эндосперм у голосеменных образуется до оплодотворения, то у покрытосеменных эндосперм (питательная ткань) возникает в результате двойного оплодотворения.

Если спора несет наследственность одного организма (она гаплоидна), а семя голосеменных несет двойную наследственность (оно диплоидно), то у цветковых растений в результате двойного оплодотворения из оплодотворенной яйцеклетки формируется диплоидный зародыш, а из оплодотворенного диплоидного ядра центральной клетки развивается полиплоидный эндосперм с тройным набором хромосом, роль которого для цветковых растений чрезвычайно велика. Триплоидный эндосперм как питательная ткань, по-видимому, обеспечивает более благоприятные условия для развития зародыша и поэтому мог сыграть важную роль в эволюции цветковых растений. Цветковые растения оказались наиболее адаптированными к разнообразным условиям жизни на Земле.

3.У покрытосеменных наиболее совершенная проводящая система, образованная настоящими сосудами и ситовидными трубками.

В строении гаметофитов в ходе полового процесса и в развитии семян покрытосеменных и голосеменных имеются существенные различия.

У покрытосеменных	У голосеменных
1. Семязачаток находится под покровом мегаспоролистиков (плодо-листиков)	1. Семязачаток лежит открыто, на верхней (адаксиальной) стороне семенной чешуйки (мегаспорофилла)
2. Женский гаметофит. Или заросток в виде 8-ядерного зародышевого мешка	2. Женский гаметофит, или заросток, в виде эндосперма (первичного) с двумя архегониями
3. Развитие семязачатка и образование семян происходит сравнительно быстро, особенно у травянистых форм, иногда за 3-4 недели (предельно один вегетационный период)	3. Развитие семязачатков и образование семени происходит очень медленно (у сосны около 18 месяцев), причем интервал между опылением и оплодотворением, например у сосны, около 13 месяцев
4. Мужской гаметофит - пыльца - состоит из вегетативной клетки и репродуктивной; образуется два спермия	4. Мужской гаметофит состоит из двух или нескольких проталлиальных клеток, антеридиальной и клетки трубки
5. Двойное оплодотворение, диплоидный зародыш и триплоидный вторичный эндосперм	5. Оплодотворение одинарное: один из спермиев (сперматозоидов оплодотворяет яйцеклетку одного из двух архегониев; диплоидный зародыш и гаплоидный первичный эндосперм (заросток)

Общепринятой филогенетической системы покрытосеменных нет. Разногласия между авторами систем начинаются уже с исходного пункта - какие группы растений необходимо считать более примитивными и что принимать для покрытосеменных - моно-, би- или полифилетическое происхождение.

По системе А. Энглера и Р. Веттштейна (конец ХIХ и начало ХХ столетия), наиболее примитивными среди покрытосеменных считают растения с однопокровным или беспокровным невзрачным цветком (казуарины, перечные, ивовые, березовые, буковые и т.д.).

По системе Н. Буша, Б. Козо-Полянского, А. Гроссгейма, Г. Галлира, И. Бэсси, А. Тахтаджяна и др., в ее начале ставятся семейства с хорошо развитыми многочленными, раздельнолепестными, двупокровными, энтомофильными цветками (магнолиевые, лютиковые, кувшинковые и проч.).

Большинство систематиков делит покрытосеменные на два к л а с с а: двусемядольные (Magnoliopsida, или Dicotyledones) и односемядольные (Liliopsida, или Monocotyledones). Искусственность деления покрытосеменных на два класса очевидная. Английский ботаник Э. Сарджент (Sargant E.) называет 40 примеров совместных признаков растений обоих классов.

В учебном пособии принята филогенетическая система цветковых растений (магнолиофитов) по А.Л. Тахтаджяну. О т д е л магнолиофиты подразделяется на два к л а с с а - двусемядольные и односемядольные.

Лабораторная работа №13

Класс Магнолиопсиды(MAGNOLIOPSIDA, ИЛИ DICOTYLEDONES)

Растения класса двусемядольные характеризуются следующими признаками: зародыш семени с двумя семядолями; проводящие пучки открытые, с камбием; листья имеют сетчатое жилкование, корневая система стержневого типа, цветки 5-, 4-, 2-членного типа; оболочки пыльцевого зерна трехкольпатная (с тремя бороздками или порами).

Класс включает 8 подклассов, 429 семейств, около 10 000 родов и не менее чем 190 000 видов. Он подразделяется на п о д к л а с с ы: Magnoliidae, Ranunculidae, Hamamelididae, Caryophyllidae, Dilleniidae, Rosidae, Lamiidae, Asteridae.

Подкласс магнолииды (Magnoliidae)

К п о д к л а с с у магнолиидные относят большей частью древесные растения. Сосуды у представителей некоторых таксонов отсутствуют (сем. Winteraceae, Trochodendraceae, Tetracentraceae). Цветки обоеполые, реже однополые, спиральные (а ц и к л и ч е с к и е) или спироциклические (г е м и -ц и к л и ч е с к и е). Г и н е ц е й а п о к а р п н ы й, реже с и н к а р п н ы й или п а р а к а р п н ы й. Подкласс включает группу наиболее архаичных порядков цветковых растений. Все они отличаются чрезвычайной г е т е р о -б а т м и ч н о с т ь ю (от греч. heteros-другой и batmos - ступень). Кроме очень примитивных признаков, этим растениям присуще большее или меньшее количество вторичных, производных признаков. Магнолиофиты - это скорее всего "обломки", или "фрагменты", ранее процветавшей большой группы примитивных цветковых растений. Подкласс включает 18 порядков.

Зарисовать:

1. Некоторых представителей класса однодольные.

2. Некоторых представителей класса двудольные.

Лабораторная работа №14

Подкласс Ранункулиды (Ranunculidae), подкласс Кариофилиды (Caryophyllidae)

Подкласс ранункулиды (Ranunculidae)

Близок к подклассу магнолиид, но эволюционно более продвинут. Большей частью травы. Все представители обладают сосудами. Цветки обоеполые или однополые, часто спиральные (ациклические) или спироциклические (гемициклические). Пыльца трехбороздная или производная от трехбороздного типа, но не бывает однобороздной. Включает три порядка.

Порядок лютикоцветные (Ranunculales)

В п о р я д о к лютикоцветные входят многолетние или однолетние травы, кустарники или лианы. Листья простые или сложные, обычно без прилистников. Листорасположение очередное, редко супротивное. Цветки обоеполые или однополые, а к т и н о м о р ф н ы е или реже з и г о м о р ф- н ы е, с двойным или простым околоцветником, редко без околоцветника. Тычинки многочисленные или их 6 (редко 3), обычно хорошо дифференцированные на нить и пыльник. Гинецей большей частью апокарпный. Пыльцевые зерна трехбороздные. Плод - листовка, орешек, ягода или костянка, сборные плоды - многолистовка, многоорешек. Порядок включает 8 семейств.

С е м е й с т в о лютиковые (Ranunculaceae) очень широко распространено, но сосредоточено главным образом в умеренных и холодных областях северного и южного полушарий. Семейство крайне гетеробатмично и трудно для классификации. А. Л. Тахтаджян (1987) подразделяет семейство на следующие подсемейства: Coptidoideae, Thalictroideae, Anemonoideae, Ranunculoideae, Delphinioideae, Helleboroideae.

Семейство лютиковые включает около 66 родов и свыше 2000 видов. В Республике Беларусь насчитывается 18 родов и 48 видов (Определитель…, 1999). Обычно это многолетние травы с корневищами. Листья чаще очередные, пальчато- или перистораздельные, редко цельные.

Цветки часто одиночные средних размеров или крупные, или в малоцветковых дихазиях, извилинах, временами в многоцветковых (кисти, метелки) соцветиях. Цветки обоеполые, энтомофильные, редко анемофильные (у василистника (Thalictrum) это явление вторичное), ациклические, спироциклические (полукруговые, околоцветник кругами, тычинки и пестики по спирали), циклические. Околоцветник часто простой, венчиковидный, с окрашенной чашечкой и лепестками, редуцированными или превращенными в нектарники, или двойной, с 3-9 или большего количества чашелистиков и лепестков, правильный, редко неправильный. Тычинок часто много (неопределенное количество), свободных, прикрепленных к цветоложу; пестиков 2-5 или много, свободных. Завязь верхняя, одногнездная, с одним или многими семязачатками. Плод лютиковых - с б о р н а я с е м я н к а или с б о р н а я л и с т о в к а, очень редко коробочка или ягода. Семя с маслянистым эндоспермом. У некоторых лютиковых зародыш имеет одну семядолю (лютик - Ranunculus, чистяк - Ficaria verna, ветреница - Anemone), рассеянные проводящие пучки. Это указывает на филогенетическую связь односемядольных с лютиковыми.

Прочие представители семейства: ветреница дубравная (Anemone nemorosa),ветреница лютиковая (A. ranunculoides), мышехвостник маленький (Myosurus minimus), василистник водосборолистный (Thalictrum aquilegifolium) и др.

Лютиковые - растения, богатые алкалоидами, гликозидами, поэтому некоторые из них являются важными лекарственными, а также ядовитыми. Есть декоративные растения с красивыми цветками, встречаются красильные и сорные.

В пределах семейства лютиковых прослеживается эволюция по следующим направлениям:

1) развитие от растений с цветками правильными (актиноморфными) ациклическими и гемициклическими с неопределенным числом членов цветка к цветкам правильным циклическим со стабилизацией гинецея до 5 и далее к цветкам зигоморфным с дальнейшей редукцией гинецея до 1 (живокость полевая);

2) выработка приспособлений к распространению плодов и семян ветром; в результате - редукция семязачатков, плод становится односеменным, нераскрывающимся (орешек) и на нем возникают придатки с волосками (сон-трава - Pulsatilla patens).

Эволюция цветков шла в направлении приспособления к опылению различными насекомыми. Некоторые виды не имеют нектарников: ломонос (Clematis), василистник (Thalictrum), ветреница (Anemone), перелеска (Hepatica), насекомых привлекает пыльца. Ряд растений имеют довольно разнообразные нектарники: углубления при основании плодолистиков у калужницы (Caltha), в виде ямки в основании лепестков ( лютик, мышехвостник), в виде с т а м и н о д и е в (княжик сибирский - Atragene sibirica), из недоразвитых тычинок, из лепестков (равноплодник - Isopyrum, морозник - Helleborus, чернушка - Nigella).

Лютиковые имеют приспособления для распространения плодов: а н е-м о х о р и я (сон-трава, ломонос, княжик), г и д р о х о р и я (лютик длиннолистный -Ranunculus lingua, калужница болотная), з о о х о р и я (лютик едкий), м и р м е к о х о р и я, при помощи муравьев (адонис весенний, пролеска), э н д о з о о х о р и я (птицами, которые поедают плоды многих видов растений).

Большинство растений ядовитые, используются в медицине (адонис весенний, борец). Среди лютиковых имеются декоративные: водосбор, борец, чернушка.

В травостое лугов растения семейства лютиковых нежелательный компонент.

В Красную книгу Республики Беларусь внесены следующие растения этого семейства: борец шерстистоустый (Aconitum lasiostomum), борец северный (A. septentrionale), прострел луговой (Pulsatilla pratensis), купальница европейская (Trollius europaeus), ветреница лесная (Anemone sylvestris), клопогон европейский (Cimicifuga europaea), ломонос прямой (Clematis recta), живокость высокая (Delphinium elatum), равноплодник василистниковый (Isopyrum thalictroides).

Подкласс кариофиллиды (Caryophyllidae)

П о д к л а с с кариофиллиды объединяет многолетние или однолетние травянистые растения, полукустарники или низкие кустарники, редко небольшие деревья. Листья цельные. Сосуды всегда имеются. Цветки обоеполые или редко однополые, циклические, большей частью безлепестные. Зрелая пыльца обычно 3-клеточная. Оболочка пыльцевых зерен трехбороздная или производная от трехбороздного типа. Гинецей апокарпный или чаще ценокарпный. Семена с согнутым или прямым зародышем, с эндоспермом, чаще без эндосперма.

Caryophyllidae произошли, вероятно, от каких то древних Ranunculidae.Большинство представителей Caryophyllidae эволюционировало в направлении приспособления к аридным и семиаридным условиям, хотя среди них немало также лесных, луговых и высокогорных родов. Подкласс включает три п о р я д к а: гвоздикоцветные (Caryophyllales), гречихоцветные (Polygonales), свинчаткоцветные (Plumbaginales).

Порядок гвоздикоцветные (Caryophyllales)

В порядок гвоздикоцветные входят многолетние и однолетние травы, реже кустарники и небольшие деревья. Листья простые, обычно цельные, очередные или супротивные, реже мутовчатые, большей частью без прилистников. Цветки собраны в разного рода соцветия, обоеполые, реже однополые, обычно актиноморфные, большей частью четырех-, пятичленные, с двойным околоцветником или безлепестные. Андроцей в одном-двух кругах или многочисленный. Гинецей ценокарпный (синкарпный, паракарпный или лизикарпный), реже более или менее апокарпный; завязь верхняя, полунижняя или нижняя. Семязачатки очень разных типов. Плоды разных типов. Семена большей частью с согнутым или кольцевым периферическим зародышем, обычно содержат перисперм.

Порядок включает 17 семейств. Рассмотрим некоторые из них.

С е м е й с т в о гвоздичные (Caryophyllaceae) - это травы, иногда полукустарники, редко кустарники. Листорасположение супротивное, редко спиральное. Листья простые, цельные, линейные, линейно-ланцетные.

Цветки в дихазиальных соцветиях, редко одиночные, актиноморфные, пятичленные, в пяти кругах. Околоцветник двойной, чашечка может быть как раздельнолистной, так и сростнолистной. Венчик, лепестки которого на верхушке нередко выемчатые или глубоко двураздельные, с ноготками. На внутренней стороне ноготковых лепестков при переходе от ноготка к отгибу довольно часто наблюдается образование добавочных лепестковидных выростов - привенчика. Андроцей в двух кругах. Гинецей из 2-5 карпелл, паракарпный с верхней завязью, одногнездный. Семязачатки на центральном семяносце, столбиков столько, сколько карпелл. Иногда внутренний круг тычинок редуцируется, а число семязачатков сокращается до одного. Плод- коробочка, орешек, ягодообразный. Семейство содержит свыше 2000 видов растений. В Беларуси - 23 рода и 62 вида. Семейство подразделяют на три подсемейства: парониховые (Paronychioideae), мокричные (Alsinoideae) и гвоздичные (Caryophylloideae).

В подсемейство п а р о н и х и е в ы х входят мелкие формы с цветками, лишенными венчика и невзрачными по внешнему виду. Листья с прилистниками.

Грыжник голый (Herniaria glabra) - небольшое желтовато-зеленое растение с распростерытми или восходящими стеблями и мелкими яйцевидными листьями. При растирании мылится - содержит сапонин.

П о д с е м е й с т в о мокричных характеризуется раздельнолистной чашечкой. Лепестки венчика без ноготков.

Звездчатка ланцетовидная (Stellaria holostea) растет в лиственных лесах. Пары листьев ланцетно-линейные, жесткие, супротивные, в молодом состоянии направлены вверх, но скоро принимают горизонтальное положение. Стебель держится вертикально (на опоре). Осенью стебель лежит на земле. Цветки в рыхлых дихазиальных соцветиях. Плод - коробочка.

Звездчатка злаковидная (Stellaria graminea) встречается на лугах, звездчатка болотная (S. palustris) растет на болотах, мокрых лугах; звездчатка дубравная (S. nemorum) - лесной вид. Мокрица (S. media) - невысокое растение с яйцевидными листьями и ползучим стеблем - сорняк. Размножается семенами и вегетативно. Питательный корм для птиц.

Представители : куколь (Agrostema githago) - сорняк в посевах ржи, семена содержат ядовитый алколоид, поэтому мука становится горькой и опасной для здоровья человека; качим постенный (Gypsophila muralis), мыльнянка лекарственная (Saponaria officinalis), гвоздика травянка (Dianhus deltoides), смолевка татарская (Silene tatarica), горицвет кукушкин (Coronaria flos-cuculi) и др.

Из семейства гвоздичных в Красную книгу Республики Беларусь включены следующие виды: гвоздика армериевидная (Dianthus armeria), гвоздика картузианская (D. carthusianorum), волдырник ягодный (Cucubalus baccifer).

С е м е й с т в о маревые (Chenopodiaceae) широко распространено в субтропических и умеренных областях, главным образом, на засоленных местообитаниях. Многие маревые имеют значение как кормовые растения в полупустынных и пустынных областях. Близко к Amarauthaceae, с которыми имеют общее происхождение.

Это травы, реже полукустарники, кустарники и деревья. Листорасположение очередное или супротивное. Листья простые, без прилистников. Иногда листья редуцированы. Растения часто сочные, голые или опушенные.

Семейство содержит около 105 родов и 1600 видов. В странах СНГ - более 30 родов и около 350 видов, в Республике Беларусь - 9 родов и 38 видов.

В пустынях и полупустынях на засоленных почвах растут сарсазан (Halocnemum strobilaceum), солянка (Salsola), сведа (Suaeda).

Сюда относятся также сорные растения: лебеда (Atriplex), мара белая (Chenopodium album).

Зарисовать:

1. Представителей семейства Ранункулиды.

2. Представителей семейства Гвоздичные.

3. Представителей семейства Маревые.

Лабораторная работа №15

Подкласс дилленииды (Dilleniidae)

П о д к л а с с дилленииды включает деревья, кустарники и травы с простыми, реже сложными листьями с прилистниками или без них. Цветки очень разных типов, обычно с двойным околоцветником, спиральные, спироциклические или циклические. Лепестки свободные или реже венчик спайнолепестный. Гинецей апокарпный или чаще ценокарпный, со свободными или сросшимися с т и л о д и я м и (столбиками); завязь в е р х - н я я или нижняя. Плоды разных типов.

Dilleniidae - один из наиболее крупных подклассов и в филогенетическом отношении одна из центральных групп, примитивные представители которой являются связующим звеном между Magnoliidae и Rosidae.

В состав подкласса входит 31 порядок.

Порядок верескоцветные (Ericales)

Семейство вересковые (Ericaceae) подразделяет на 5 подсемейств: Rhododendroideae, Ericoideae, Vaccinioideae, Pyroloideae и Monotropoideae.

С е м е й с т в о брусничные (Vacciniaceae) распространено преимущественно в горных лесах тропических областей Азии и Америки, реже во внетропических странах. Насчитывает 20 родов и около 300 видов. В СНГ - 2 рода и 9 видов. В Беларуси семейство насчитывает 2 рода и 5 видов.

Порядок ивоцветные (Salicales)

В порядок ивоцветные входят деревья или кустарники, иногда кустарнички (некоторые арктические и субарктические виды Salix) с очередными простыми цельными,зубчатыми или лопастными листьями, снабженными прилистниками, часто опадающими. Цветки в густых прямостоячих (почти все виды Salix) или висячих (Populus и Chosenia) однополых сережках (колосьях или реже кистях с очень укороченными цветоножками), расположенных в пазухах брактей (чешуек), двудомные, безлепестные.

С е м е й с т в о ивовые (Salicaceae)

В семейство входят 400 видов, три р о д а: тополь (Populus), ива (Salix) и чозения (Chosenia); в СНГ - 200, в Беларуси - 2 рода и 19 видов.

Р о д ива (Salix) объединяет до 300 видов; в СНГ - до 170, в Беларуси - 17 видов. Это деревья, кустарники, кустарнички. Листья ивы цельные, короткочерешковые, очередного листорасположения. Соцветия - сережки. Околоцветник в виде нектарников 1-2, реже 3-5, сросшихся в бокальчатый или лопастной шар. Цветет до распускания листьев.

Порядок тыквоцветные (Cucurbitales)

Растения п о р я д к а тыквоцветные - многолетние или реже однолетние вьющиеся или стелющиеся травы, редко полукустарники и кустарники и лишь один р о д -Dendrosicyos (о-в Сокотра) представляет небольшое дерево с мясистым и сочным стеблем.

С е м е й с т в о тыквенные (Cucurbitaceae) широко распространено в тропических или субтропических областях, с относительно немногими видами в умеренно холодных областях. Семейство содержит 90 родов и 700 видов. В СНГ - 14 родов и 24 вида, в Беларуси - 4 рода и 5 дикорастущих видов.

В практическом отношении некоторые тыквенные представляют большую ценность и давно вошли в культуру как бахчевые и огородные растения.

Р о д огурец (Cucumis), Р о д дыня (Melo), Р о д арбуз (Citrullus), Р о д тыква (Cucurbita).

Порядок каперсоцветные (Capparales)

Растения п о р я д к а каперсоцветных - деревья, кустарники или чаще травы. Листья очередные или редко супротивные, простые, реже сложные, обычно без прилистников. Цветки большей частью в терминальных кистях, иногда в метелках, обоеполые, иногда однополые, актиноморфные или зигоморфные, большей частью с двойным околоцветником, иногда безлепестные, с нектарниками.

С е м е й с т в о капустные, или крестоцветные (Brassicaceae, или Cruciferae).

С о р н ы е р а с т е н и я: гулявник (Sisymbrium), желтушник левкойный (Erysimum cheiranthoides), сурепица обыкновенная (Barbarea vulgaris), дикая редька (Raphanus raphanistrum), пастушья сумка (Capsella bursa-pastoris, ярутка полевая (Thlaspi arvense), рыжик (Camelina), икотник серо-зеленый (Berteroa incana), крупка (Draba) и др.

Порядок мальвоцветные (Malvales)

Деревья, кустарники и травы с очередными или редко супротивными простыми, реже сложными листьями, обычно с прилистниками.

С е м е й с т в о липовые (Tiliaceae) насчитывает 46 родов и 450 видов. Широко распространены в тропических областях, особенно в Южной Америке, Африке и Юго-Восточной Азии. Род Tilia встречается в умеренных областях северного полушария.

С е м е й с т в о мальвовые (Malvaceae) насчитывает 75-85 родов и 1500-1600 видов. Распространение космополитное, особенно хорошо представлено в тропических областях. В Республике Беларусь семейство мальвовые представлено 2 родами и 11 видами.

Р о д хлопчатник (Gossypium) представлен видом хлопчатник шершавый (G. hirsutum).

Задание:

1. Зарисовать представителей семейства Ивовые.

2. Зарисовать представителей семейства Вересковые.

3. Зарисовать представителей семейства Липовые.

4. Зарисовать представителей семейства Мальвовые.

Лабораторная работа №16

Подкласс Розиды, Ламииды

Подкласс розиды (Rosidae)

П о д к л а с с розиды - деревья, кустарники, травы с простыми или перисто-, реже пальчатосложными листьями, лишенными прилистников или с прилистниками. Цветки в различного рода соцветиях или одиночные, обоеполые, реже однополые, актиноморфные или зигоморфные, циклические, обычно с двойным околоцветником. Лепестки свободные или более или менее сросшиеся. Тычинок от много- до нескольких. Гинецей апокарпный или чаще ценокарпный. Завязь верхняя, полунижняя или нижняя. Плоды разного типа. Семена с эндоспермом или без эндосперма.

Rosidae имеет общее происхождение с Dilleniidae и по всей вероятности, происходят вместе с ними непосредственно от Magnolianae. Подкласс включает 39 порядков.

Порядок розоцветные (Rosales)

В п о р я д о к розоцветных входят деревья, кустарники и травы с очередными, реже супротивными простыми или сложными листьями с прилистниками или реже без них.Порядок включает 3 семейства.

С е м е й с т в о розовые (Rosaceae) насчитывает 100 родов и 3000-3350 видов. В Беларуси - 24 рода и 95 видов. Распространение космополитное, но главным образом, в умеренных и субтропических областях северного полушария.

Р о д малина (Rubus) представлен видом малина лесная (R. idaeus).

Это полукустарник, хорошо размножается корневыми отпрысками. Надземные побеги двулетние. В первый год они развивают только листья, на второй год плодоносят. На стеблях шипы, листья сложные. Цветки пятичленные. Цветоложе выпуклое. Плод - сложная костянка, приятна на вкус. Используют плоды в свежем виде, из них варят варенье и сушат. Это хорошее потогонное средство.

В род малина входит и ежевика сизая (R. caesius) с плодами черно-красного цвета, которые срастаются с цветоложем. Распространена в наших лесах, на Кавказе. Культурные сорта ежевики ценятся как ягодные растения.

В этот же род входит костяника (R. saxatilis), растет в хвойных лесах, имеет красные съедобные плоды.

Морошка (R. chamaemorus) произрастает в тундре и на сфагновых болотах северной части лесной зоны. Травянистое растение с желтыми плодами, похожими на малину.

Р о д шиповник, роза (Rosa) в странах СНГ содержит более 60 видов. Это кустарники с шипами, непарноперистосложными листьями и разросшим бокальчато-вогнутым цветоложем - г и п а н т и е м, по краю которого располагаются чашелистики и лепестки (по 5) и многочисленные тычинки.П о д с е м е й с т в о яблоневые (Maloideae) отличается строением цветка и плодами. В цветке от 2 до 5 плодолистиков, образуют синкарпный гинецей со свободными стилодиями (столбиками) пестика.

Р о д яблоня (Malus) - дерево средней величины с простыми и овальными листьями и опадающими прилистниками. Цветки крупные, белые, розово-белые в немногочисленных зонтиках. В каждом гнезде по 2 семязачатка.

Р о д груша (Pyrus) отличается от яблони по форме, наличию каменистых клеток в мякоти плода и свободными до основания столбиками пестика. Плоды отличаются высокой сахаристостью, нежностью плодовой мякоти, ароматом. Известны мичуринские сорта: Бере октябрьская,Дочь Бланковой, Бере зимняя Мичурина и др.

Р о д рябина (Sorbus) представлен видом рябина обыкновенная (S. aucuparia). Имеет красноватую древесину, отличающуюся твердостью, идет для токарных работ. Плоды рябины используют для приготовления настоек, варенья, пастилы и др.

Р о д боярышник (Crataegus) - декоративный кустарник, используется для живых изгородей (имеет колючки на ветвях).

П о д с е м е й с т в о сливовые (Prunoideae) характеризуется 5-членным типом околоцветника и круговым расположением тычинок. Цветоложе глубоко вогнутое, не срастается с завязью. Гинецей из одного плодолистика. В одногнездной завязи из двух семязачатков развивается только один. Внутренняя часть околоплодника твердая, наружная - мясистая. Плод - сочная костянка.

Р о д абрикос (Armeniaca) имеет сочную костянку, с поверхности опушенную; косточка более или менее гладкая. Распространен от Дальнего Востока до западных отрогов Тянь-Шаня, КНР. В СНГ встречается в Средней Азии, на Кавказе, в Украине и на юге Беларуси.

Р о д персик (Persica) имеет сочный тонко и коротко опушенный околоплодник. Косточка глубоко извилисто-бороздчатая. Этот род генетически близок миндалю и имеет переходные формы ( у некоторых околоплодник почти сухой, у других - косточка гладкая или почти гладкая).

Р о д слива (Prunus) характеризуется сочным околоплодником, с косточкой сплюснутой, удлиненной, как и околоплодник. Это одна из древнейших плодовых культур.

Р о д вишня (Cerasus) представлен вишней обыкновенный (C. vulgaris) имеет сочную костянку с шаровидной, слегка сплюснутой или несколько вытянутой кисточной. Цветки в немногоцветковых зонтиках.

Подкласс (Lamiidae)

П о д к л а с с выделен с 1983 г. Эрендорфером. Сюда входят деревья, кустарники, полукустарники и травы очень разнообразного внешнего вида. Листья очередные или супротивные, иногда мутовчатые, без прилистников, реже с прилистниками. Цветки почти всегда сростнолепестные, гинецей большей частью из 2 карпелл.

Lamiidae происходят скорее всего от Rosidae. Подкласс включает 11 порядков. Рассмотрим некоторые из них.

Порядок пасленоцветные (Solanales)

Растения п о р я д к а пасленоцветные - травы, кустарники или деревья с очередными простыми или иногда сложными листьями, без прилистников. Цветки в различного рода соцветиях (цимозных или производных от цимозного типа) или одиночные и пазушные, обоеполые, актиноморфные или почти актиноморфные, реже более или менее зигоморфные. Чашечка сростнолистная, пятилопастная, остающаяся. Венчик сростнолепестный, от колесовидного до трубчатого, обычно пятилопастный. Тычинок обычно 5, они чередуются с лопастями венчика и срастаются с его трубочкой. Гинецей обычно из 2, иногда 5, редко 3 карпелл. Завязь верхняя 2(1-5)-гнездная, с одним, несколькими или многими семязачатками в каждом гнезде. Плоды разного типа, чаще ягоды или коробочки.

Порядок включает 5 семейств.

С е м е й с т в о пасленовые (Solanaceae) включает 90 родов и 2900 видов космополитного распространения, но наибольшего разнообразия достигает в тропической части Южной Америки. В Беларуси - 6 родов и 10 видов.

Листья пасленовых простые цельные или глубоко расчлененные, без прилистников, внепазушные. Соцветия цимозные (верхушечный цветок на главной оси распускается первым), завиток. Цветки правильные или слегка неправильные. Формула : >Са₍₅₎Со₍₅₎A₍₅₎G₍₂₎.

Пасленовые, как правило, содержат алкалоиды, вследствие чего многие ядовиты, используются как лекарственные растения. Имеют большое пищевое и техническое значение.

Представители с плодом ягода: паслен черный (Solanum nigrum) - однолетнее растение с белыми цветками и черными ягодами, паслен сладко-горький (S. dulcamara) - полукустарник с фиолетовыми цветками и красными плодами, оба растения ядовиты (содержат гликоалкалоид соланин); паслен клубненосный, картофель (S. tuberosum).

Баклажан (S. melongena) имеет крупные темно-фиолетовые плоды.Помидор, томаты (Lycopersicum esculentum) завезен в Европу в XVI веке.

Перец однолетний (Capsicum annuum) используется как вкусовая приправа (плоды имеют очень острый, жгучий вкус, обусловленный алкалоидом (капсицином).

Белладонна, или красавка (Atropa belladonna) - важное лекарственное растение, все части которого сильно ядовиты. В странах СНГ растет дико на Кавказе, Крыму, Карпатах. Культивируют ее как лекарственное в Украине. Содержит алкалоиды атропин, гиосциамин.

Лабораторная работа №17

Подкласс астериды (Asteridae). Подкласс гамамелидиды (Hamamelididae)

Астериды - один из самых больших подклассов двусемядольных. Преимущественно травы, реже полукустарники и еще реже кустарники и деревья. Характерно для них наличие запасного углевода инулина. У большинства представителей в вегетативных органах имеются млечники с млечным соком.В подкласс входит 5 порядков. Рассмотрим п о р я д о к астроцветные.

Порядок астроцветные (Asterales)

К этому порядку относятся многолетние или однолетние травы и полукустарники, реже кустарники, лианы или небольшие деревья.

Порядок включает семейство Asteraceae, или Compositae.

С е м е й с т в о астровые, или сложноцветные (Asteraceae, или Compositae) включает 1250-1300 родов и 20 000-25 000 видов.С е м е й с т в о сложноцветные подразделяют на два подсемейства: астровые (Asteroideae) и салатовые (Loctucoideae).

П о д с е м е й с т в о астровые характеризуется тем, что все цветки корзинки трубчатые или же при трубчатых цветках в центре по краю корзинки расположены ложноязычковые или воронковидные; растения этого подсемейства почти всегда без млечного сока.

Подсолнечник (Helianthus annus),Топинамбур, или земляная груша (Helianthus tuberosus),Артишок(Cynarascolymus), Полынь(Artemisia), Цитварная полынь (A. cina),Полынь горькая (A. Absinthium), Ромашка аптечная (Matricaria chamomilla), Ромашка непахучая (Tripleurospermum inodorum), Ромашка пахучая (Lopidotheca suaveolens), Маргаритка (Bellis perennis), Ноготки лекарственные (Calendula officinalis), Георгина (Dahlia), астра (Callistephus сhinensis), цинния (Zinnia elegans), рудбекия (Rudbeckia), бархатцы (Tagetes), хризантемы (Chrysanthemum), эдельвейсы (Leontopodium alpinum)

Подкласс гамамелидиды (Hamamelididae)

В п о д к л а с с гамамелидиды входят деревья или кустарники, очень редко полукустарники с очередными, реже супротивными простыми или перстыми листьями с прилистниками или без них. Цветки обоеполые или однополые, циклические, безлепестные или вообще без околоцветника. Гинецей апокарпный или синкарпный.

Hamamelididae - очень древняя группа, которая филогенетически связана с древнейшими Magnoliidae. Главным направлением в эволюции был переход от энтомофилии к анемофилии. Включает 17 порядков.

Порядок букоцветные (Fagales)

К п о р я д к у букоцветных относятся деревья, реже кустарники и кустарнички. Листья очередные, очень редко супротивные, простые, от цельных до перистолопастных с опадающими прилистниками. Цветки в большинстве редуцированные, собраны в дихазии, мелкие, невзрачные, однополые. Растения однодомные или двудомные.

С е м е й с т в о буковые (Fagaceae) широко распространено в тропических, субтропических и умеренных областях. Включает 8 родов и 900 видов; в Беларуси - 1 род и 2 вида. Деревья с очередными, простыми или лопастными листьями с опадающими прилистниками, нередко вечнозеленые.

Основными родами этого семейства являются дуб (Quercus), каштан (Castanea) и бук (Fagus). Р о д дуб (Quercus) представлен более чем 300 видами. В странах СНГ - 19 видов. В Беларуси растет дуб черешчатый (Q. robur).

Другие виды: дуб скальный (Q. petraea) - на Кавказе, в Беларуси: дуб пушистый (Q. pubescens) -юг европейской части СНГ; дуб монгольский (Q. mongolica) -Дальний Восток; дуб пробковый (Q. sobur) в Закавказье, Крыму; дуб болотный (Q. palustris), дуб красный (Q. rubra) - в Беларуси как декоративные интродуценты.

Р о д каштан (Castanea) представлен видом каштан настоящий (Castanea sativa), растет в Южной Европе и Закавказье. Это крупное дерево до 25-30 м высотой. Листья крупные, продолговатые, цельные, крупнозубчатые по краю.

Р о д бук (Fagus) включает 7 видов в умеренной зоне северного полушария. В Западной Европе - одна из основных лесообразующих пород.

На территории СНГ бук встречается в Крыму, на Кавказе, в Карпатах (бук восточный -F. orientalis).

Порядок березоцветные (Betulales)

П о р я д о к березоцветные включает деревья и кустарники с очередными, простыми, большей частью пильчатыми или зубчатыми, с перистонервным жилкованием листьями с обычно опадающими прилистниками. С е м е й с т в о березовые (Betulaceae) включает 6 родов и 150 видов деревьев и кустарников с простыми, цельными очередными листьями с прилистниками, рано опадающими.

Семейство включает 6 родов и 150 видов. В Республике Беларусь семейство березовые насчитывает 2 рода и 6 видов. Главнейшие роды: береза (Betula), ольха (Alnus), граб (Carpinus).

Р о д береза (Betula) включает около 120 видов, в странах СНГ - 40. В Беларуси наиболее часто встречаются береза повислая (Betula pendula) и береза пушистая (B. pubescens).

Береза повислая имеет плакучие ветви (более южная форма), при растирании листья хорошо пахнут. Ствол у земли покрыт черной коркой. На ветвях имеются чечевички (бородавочки).

Другие виды: береза каменная (Betula ermani) - на Камчатке; береза даурская (B. dahurica) - Забайкалье, Восточная Сибирь; береза карликовая (B. nana) - тундра, торфяные болота лесной зоны.

Р о д граб (Carpinus) имеет около 20 видов, в государствах СНГ - 4.Виды: граб обыкновенный (C. betulus), граб дальневосточный (C. cordata), граб восточный (C. orientalis). Р о д ольха (Alnus) включает 20 видов, в странах СНГ встречается 12. В Беларуси растут два вида: ольха клейкая (A. glutinosa) и ольха серая (A. incana)

Лабораторная работа №18

КЛАСС ОДНОСЕМЯДОЛЬНЫЕ (LILIOPSIDA, ИЛИ MONOCOTYLEDONES)

Растения к л а с с а односемядольные характеризуются следующими признаками: зародыш семени имеет одну семядолю, семядоли терминальные (вершинного расположения); первичный корешок рано отмирает, вторичная корневая система мочковатого типа из придаточных корней; проводящая система стебля из многих отдельных проводящих пучков закрытого (без камбия) типа, разбросанных на поперечном разрезе; листья не подразделяются на черешок и пластинку, с влагалищем, без прилистников, с параллельным или дуговым жилкованием; цветки трехчленного, реже четырех- или двучленного типа; пыльца сукцеданного типа, монокольпатная (с одной бороздой или порой). Эндосперм гелобиальный или нуклеарный, очень редко целлюлярный. Основные различия между двусемядольными и односемядольными растениями приведены ниже.

Двусемядольные	Односемядольные
1. Зародыш семени с двумя семядолями	1. Зародыш семени с одной семядолей
2. Латеральное (боковое) расположение семядолей	2.Терминальное (верхушечное) расположение семядолей
3. Корень стержневого типа	3. Корень мочковатого типа
4. Проводящие пучки в стебле расположены по кругу	4.Проводящие пучки в стебле расположены разбросанно
5. Сосудисто-волокнистые пучки с камбием, открытые	5. Сосудисто-волокнистые пучки без камбия, закрытые
6. Листья с прилистниками, имеют сетчатое жилкование	6. Листья без прилистников, с параллельным или дуговым жилкованием
7. Цветки 5-, 4-, 2-членного типа	Цветки 3-членного типа
8. Симультанный (одновременный) тип образования микроспор (тетрадами)	8. Сукцеданный (последовательный) тип образования микроспор (в одной плоскости)
9. Пыльца трехкольпатная, с тремя бороздками или порами	9. Пыльца монокольпатная, с одной бороздкой или порой

В к л а с с е Liliopsida 4 подкласса, 104 семейства, 3000 родов и около 63000 видов.

Подкласс алисматиды (Alismatidae)

Растения этого подкласса - водные или болотные травы. Листья очередные, реже супротивные или мутовчатые, с параллельным или дуговым жилкованием. Цветки в различных соцветиях, обоеполые или однополые, актиноморфные или зигоморфные. Гинецей обычно апокарпный. Плоды различного типа, у наиболее архаических представителей - многолистовки.

Alismatidae - одна из наиболее архаичных групп лилиопсид. Вероятно, это боковая слепая ветвь древних лилиопсид.

Подкласс включает 11 порядков.

Порядок сусакоцветные (Butomales)

С е м е й с т в о сусаковые включает один род и один вид. Распространение - в умеренных областях Евразии. Многолетние травянистые растения с ползучим моноподиальным корневищем. Листья двухрядные. Цветки в пазушных цимозных зонтиковидных соцветиях.