8.3: Три родини рослин, які ви хотіли знати, але занадто боялися запитати
- Page ID
- 6656
Покритонасінні - гігантський (чверть мільйона видів) клас з чотирма підкласами (рис.\(\PageIndex{1}\)):
- Magnoliidae є найбільш примітивними з квітками численних вільних частин (наприклад, латаття, німфея, викопний Archaefructus і Amborella);
- Liliidae або монокоти - це трави, пальми, справжні лілії і багато інших з тримісними квітками;
- Розоїди з п'ятиметровими або чотиримерними квітками і вільними пелюстками;
- Астеріди найдосконаліші, несуть квіти з зрощеними пелюстками і зменшеною кількістю карпелів.
Розиди і астеріди складають близько 1/3 покритонасінної різноманітності.
Серед численних таксономічних груп, описаних вченими за останні 300 років, особливе місце займають сімейства квітучих рослин. Вони були створені спільними зусиллями французьких ботаніків, а саме Мішеля Адансона та Антуана
Жюссьє. Адансон базував свої дослідження на методах, які зараз часто називають «біоінформатикою» і тому довго випереджав свій час. Жюссьє довів ідеї Адансона, створивши живий сад, де рослини були влаштовані цими сім'ями. Спочатку сім'ї не приймалися «батьками ботаніки» на кшталт Каролуса Ліннея. Але з часом накопичувалося все більше фактів, які підтримують ідеї, укладені в диференціацію сімей. Найдивовижнішою була майже абсолютна підтримка концепцій сімейств рослин новими молекулярними методами. Багато груп, які виглядали стабільними (як загони птахів та ссавців), виявилися менш міцними, ніж сімейства рослин. Ось чому сімейства рослин так важливі.
Практично сім'ї надають велику допомогу в пізнанні рослин. Наприклад, флора всієї Північної Америки налічує 20 000 видів рослин. Запам'ятати їх все практично неможливо. Однак у Північній Америці налічується лише 200 сімейств рослин. Тому знання сім'ї економить багато часу та зусиль у визначенні рослин.
Кілька сімейств рослин особливо важливі, оскільки вони відіграють велику роль в економіці, утворюють широко поширені види рослинності або просто надзвичайно багаті видами. Три з цих сімейств будуть охарактеризовані нижче. Характеристика сім'ї повинна слідувати наведеним нижче планом:
- Мета-інформація: назва, положення в класифікації, кількість видів, поширення
- Екологічні уподобання
- Морфологія і анатомія стебла, листя і кореня
- Генеративні органи від суцвіття до плодів, включаючи квіткові схеми та формули. Насіння.
- Представники і їх значення
Бобові, або Fabaceaea—сімейство бобових
Належать до рожевих (Rosidae). До 17 000 видів, третє за величиною сімейство покритонасінних після складноцвітих (сімейство айстрових) та Orchidaceae (орхідеї). Широко поширений по всьому світу, але бажано в тропіках. Мають кореневі бульби з азотофіксуючими бактеріями. Листя чергові, перисто-складені (один-два рази), з прилистниками.
Три підродини (Caesalpinioideae, Mimosoideae, Papilionoideae) часто розглядаються як окремі сім'ї. Чашолистки 5, об'єднані. Пелюстки 5, у Papilionoideae вони вільні, нерівні і мають особливі назви: прапор, кіль і крило (рис.\(\PageIndex{2}\)), у Mimosoideae вони зливаються і утворюють трубку. Тичинки часто 10 з 9 зрощеними і однією вільною тичинкою; у Mimosoideae тичинки численні. Одинарний маточок з одинарним килимом. Квіткова формула Mimosoideae - це бобові\[\ast K_{(5)}C_{(5)}A_{5-\infty}G_{\underline{1}}\] папіліоноїди мають таку формулу\[\uparrow K_{(5)}C_{1,2,2}A_{1,[4+5]}G_{\underline{1}}\]
Плід - це бобові культури (стручок): знежирення з однією камерою; це відрізняється від silique сімейства капусти (Cruciferae), який має дві камери (рис.\(\PageIndex{3}\)). Дозрілі насіння без ендосперму.
Представники бобових:
-
Mimosoideae: тичинки численні, пелюстки з'єднані
-Акація - домінуюче дерево африканських та австралійських саван, часто з філодами
-Мімоза — чутлива рослина
- Papilionoideae: тичинки 9+1, пелюстки вільні; ця підродина містить багато надзвичайно важливих харчових рослин з високою білковою цінністю
-Гліцин — соя
-Арахіс —арахіс з самопохованими плодами
- Фаза - квасоля
-Пізум — горох
Складноцвіті, або сімейство айстрових
Належать до астерид (Asteridae). Більше 20 000 видів — друге місце за квітучими рослинами. Космополітичний, але краще представлений в помірних і субтропічних регіонах. Віддайте перевагу відкритим просторам. Трави, рідко деревні рослини; зберігають вуглеводи у вигляді інуліну (не крохмалю), іноді мають смолу або латицифери (підсімейство Cichorioideae). Листя чергові або супротивні, без прилистників, з птеродромного жилкою.
Квітки в еволькратних головках, що імітують одну квітку (рис.\(\PageIndex{4}\)). Чашечки зводяться до волосків або щетинок (pappus), пелюстки зрощені в трубочку або лигула (з 5 або 3 зубцями). Тичинки 5, зрощені пильовиками, пилок піднята вгору і розподілена зовнішніми сторонами рилець, це вторинне подання пилку (рис.\(\PageIndex{5}\)). Маточка має 2 карпеля, зав'язь нижня. Плід сім'янка, зріле насіння майже не має ендосперму. Квіткова формула трубчастої (дискової) квітки -\[\ast K_{\infty}C_{(5)}A_{(5)}G_{\overline{(2)}}\] язичкова (променева) квітка, як правило, має формулу, подібну\[\uparrow K_{\infty}C_{(3\vee5)}A_{(5)}G_{\overline{(2)}}\]
Плід сімейства айстрових - однонасіннєва сім'янка (часто помилкою називати її «насіннєвою»). У сім'янки стінки нижньої зав'язі щільно зрощені з насіннєвою оболонкою. Сім'янки часто несуть різноманітні розсіювальні структури: трихоми, зуби, гачки та інші.
Масляні рослини, овочі, декоративні та лікарські рослини, розподілені в декількох підродині, найбільш важливими є три:
-
Carduoideae: переважно трубчасті квіти
- Центасечовина — волоса
-Цинара — артишок
- Картамус — сафлор
-
Cichorioideae: переважно 5-зубчасті язичкові (псевдоязичкові) квіти+лактоцифери з латексом
-Тараксакум - кульбаба
-Лактука — салат
-
Астероїди: трубчасті + 3-зубчасті язичкові квітки
-Helianthus —соняшник (BTW, «канола», або Brassica napus від Cruciferae є другим основним джерелом рослинної олії)
- Артемізія — полин
-Тагетес —чорнобривці та багато інших декоративних рослин
Gramineae, або сімейство Poaceae-трав'янистих
Належать до ліліїдів (Liliidae, монокоти). Приблизно 8 000 видів поширені по всьому світу, але більшість пологів концентруються в тропіках. Віддавайте перевагу сухим, сонячним місцям. Часто утворюють дерн (tussocks) - компактні структури, де змішуються старі стебла трави, кореневища, коріння та ґрунтові частини. Трави утворюють луки - специфічні екологічні спільноти, широко представлені на Землі (наприклад, північноамериканські прерії - це луки). Стебла трав зазвичай порожнисті і круглі. Листя з оболонками.
Квітки скорочені, вітрозапильні, зазвичай двостатеві, утворюють складні колоски. Кожен колосок несе по два клейма; кожна квітка має луску леми і палеї (рис.\(\PageIndex{6}\)). Оцвіт зводиться до лодикул. Тичинки від 6 до 1 (найчастіше 3), з великими пильовиками. Формула квітки\[\uparrow P_{0-3}A_{0-3+2-3}G_{\underline{(2)}}\]
Плід - каріопсис, в нього входять квіткові луски. Насіння містить зародок з колеоптілом, колеорхізою і щитком (рис. 7.5.7).
Найбільш примітивні трави - бамбуки (підродина Bambusoideae). Існує безліч інших підродин. Особливо економічно важливі два:
- Пуоїдні (Pooideae) трави зазвичай відносяться до\(_3\) рослин С, до цієї групи належать пшениця (Triticum), рис (Oryza), ячмінь (Hordeum) і жито (Secale).
- Панікоїдні (Panicoideae) трави - це переважно\(_4\) рослини С, такі як кукурудза (Zea), сорго (Sorghum) та цукрова тростина (Saccharum).
