Ботаніка - Б.Є. Якубенко 2017

Частина третя. Царство рослини (Planthae)
Розділ ІX. Відділ покритонасінні, або квіткові (Angiosperмае, маgnoliophyta)
Лабораторне заняття Тема 14.48. Родина капустяні (Brassicaceae ). Родина айстрові (Аsтеrасеае)

Загальні зауваження. Родина капустяні об’єднує 376 — 380 родів і 3200 видів, поширених майже по всій земній кулі, особливо в областях із сухим помірним кліматом. Найбільша концентрація їх у Середземномор’ї, Південній Африці, Передній і Середній Азії, в Україні — понад 200 видів.

До родини капустяних належать 1—2- і багаторічні трави, зрідка напівкущі. У деяких рослин корені видозмінюються і представлені коренеплодами. Листкорозміщення чергове. Прикореневі листки у вигляді розетки. Суцвіття — переважно китиця. Квітки правильні, двостатеві з нектарниками. Оцвітина подвійна. Чашечка складається із чотирьох вільних чашолистків. Віночок чотирипелюстковий; пелюстки розміщені навхрест. Тичинок шість, із них дві зовнішні коротші, а чотири внутрішні — довші. Маточка складається із двох зрослих плодолистків. Зав’язь верхня, несправжньодвогнізда внаслідок розвитку несправжньої перетинки. Плід багатонасінний — стручок, стручечок або горішок. Насіння багате на жирну олію, а часто і Глікозиди. Капустяні дуже поліморфні. До них належить значна кількість культурних видів та бур’янів. Формула типової квітки *К₄С₄А₂₊₄G₍₂₎

Родина айстрові є однією з найчисленніших родин покритонасінних. Кількість видів визначається в межах від 18—20 до 25 тисяч видів. Вони поширені по всій земній кулі, але майже ніде не утворюють суцільного покриву на великих площах. Екологічний діапазон родини значимо великий — від вологих і жарких тропіків до сухих пустель Азії й Африки та холодних областей Арктики й Антарктиди. Айстрові — здебільшого трави або напівкущі у тропіках, а також кущі, ліани або навіть деревця. Листки чергові, рідше супротивні, без прилистків, різноманітні за формою, величиною, ступенем розсіченості тощо. Квітки дрібні, зібрані на спільному дископодібному квітколожі; суцвіття — кошик. Квітки п’ятичленні, чотириколові, всі однакові в кошику або зовнішні вирізняються від внутрішніх. Чашечка або зовсім редукована, або перетворена у волоски, щетинки чи плівчасті вирости, що залишаються при плодах. Віночок зрослопелюстковий, актиноморфний — трубчастий або лійчастий і зигоморфний — двогубий, одногубий або частіше язичковий. Тичинок п’ять, вони прикріплені нитками до трубочки віночка. Зав’язь нижня, складена із двох плодолистків, одногнізда, з одним насіннєвим зачатком. Плід — сім’янка, часто з летючкою або плівчастою коронкою.

Відповідно до характеру будови віночка вирізняють такі чотири основних типи квіток айстрових: 1) трубчасті квітки — двостатеві, правильні, віночок трубчастий, п’ятилопатевий; 2) несправжньо-язичкові квітки — тільки маточкові. Вони часто є крайовими квітками у кошику. Унаслідок редукцій верхньої Губи ці квітки стали одногубими, їхня нижня губа закінчується трьома зубцями; 3) язичкові квітки — двостатеві, зигоморфні; язичок віночка закінчується п’ятьма зубцями; 4) лійчасті квітки — стерильні крайові, зигоморфні, віночок має п’ять нерівних зубців і здається двогубим.

Об’єкти. Живі, фіксовані або засушені рослини. Родина капустяні: кінський часник черешковий (Alliaria petiolata (Bieb.), Cavara et Grande), грицики звичайні (Сapsella bursa-раstoris (L.) Medik), талабан польовий (Thlaspi arvense L.), редька дика (Rарhanus raphanistrum L.), капуста городня (Brassica oleracea L.), водяний хрін земноводний (Rorippa amphibia (L.) Besser); жеруха лучна (Cardamine pratensis L.), родина айстрові: злинка канадська (Еrіgerom саnаdensis L.), галінсога дрібноквіткова (Galinsonga parviflora Cav.), деревій майжезвичайний (Асhillea submillofolium L.), кульбаба лікарська (Taraxacum officinale Webb ex Wigg.), волошка синя (Сеntаurea cyanus L.); осот польовий (Sоnсhus аrvensis L.); сідач конопляний (Eupatorium cannabinum L.); череда поникла (Bidens cernua L.)

Завдання:

1. Зробіть морфологічний аналіз найголовніших видів рослин із родини капустяних і айстрових.

2. Вивчіть, опишіть й зарисуйте характерні систематичні особливості вказаних видів.

3. Визначте досліджувані види.

4. Запишіть формули і зарисуйте діаграми визначених видів.

Обладнання і матеріали: бінокуляри, лупи, препарувальні голки, пінцети, предметні скельця, таблиці, визначники.

Макроскопічне дослідження осоту польового. Рослина трав’яна, багаторічна, заввишки 60—150 см. У підземній частині розміщене кореневище з додатковими бруньками і коренями. Стебло галузиться тільки у верхній частині. Воно прямостояче, на поперечному зрізі округле. Листки чергові, прості, сидячі, пірчастороздільні, нижні черешкові. Прилистків немає. Кошики багатоквіткові, зібрані у волоть. Квітки зигоморфні, чотириколові. Чашечка у вигляді чубка. Віночок язичковий, жовтий. Андроцей із п’яти тичинок, які утворюють трубку. Гінецей паракарпний, утворений двома плодолистками. Зав’язь нижня. Плід — сім’янка.

Макроскопічне дослідження кінського часнику черешкового. Кінський часник — рослина дворічна, заввишки 25—60 (100) см. Коренева система стрижнева з добре помітним головним коренем, що виділяється за товщиною і довжиною; від нього відходять бічні, які коротші та тонші від головного. Якщо потерти корінь, то відчувається запах часнику, звідки й назва — кінський часник черешковий.

Уважно розгляньте стебло: видно, що за обрисами воно округле. На поперечному зрізі виповнене основними і провідними тканинами. По всьому стеблу розсіяні прості волоски, знизу — волохато-волосисте. Листкорозміщення чергове. Зверніть увагу на те, що листки не однорідні: нижні на довгих черешках, ниркоподібні, з фіалковою або синюватою поволокою, серединні — короткочерешкові, серцеподібні, верхні сидячі, яйцеподібно-серцеподібні або трикутні, гострозубчасті. Суцвіття — китиця. До осі квітки кріпляться за допомогою витягнутих квітконіжок. Особливістю капустяних є сталість будови, квітки. Зверніть увагу на те, що в кінського часника черешкового добре помітні чотири зеленуваті вільні чашолистки, розміщені навхрест. Пелюсток чотири, вони білі, розміщені навхрест, звідки і походить назва родини — хрестоцвіті. Нині вживають назву капустяні. За подвійною оцвітиною (чашечкою і віночком) розміщується двоколовий андроцей. Внутрішнє коло складається із чотирьох довших тичинок, зовнішнє — із двох коротших тичинок. Гінецей складається із двох плодолистків, які утворюють двогнізду синкарпну зав’язь. Стовпчик короткий, потовщений. Приймочка цілісна, головчата.

Формула квітки має такий вигляд: *К₄C₄А₄₊₂G₂.

Старанно розгляньте будову плоду. Його довжина у багато разів перевищує ширину, тому він одержав назву стручок. Посередині міститься поздовжня перетинка, до якої прикріплюються темні або темно-коричневі дрібні численні насінини. Стулки випуклі, з виступаючою жилкою і двома тонкими малопомітними бічними жилками.

Після дослідження визначають рослину за описаною вище методикою. За такою ж схемою вивчіть і визначте інші види.

Висновок. Родина капустяних досить поліморфна. Роди пов’язані між собою настільки тісно, що досить часто між ними немає чітких і надійних морфологічних відмінностей. Найбільше одноманіття спостерігається у будові квітки. Деякі відміни є і в будові плоду. У представників родини капустяних бувають такі плоди: 1) стручок лінійний, розкривний; 2) стручок нерозкривний, членистий; 3) стручечок або горішок.

Родина айстрових порівняно з капустяними еволюційно вища і численніша група рослин. Багато родів із цієї родини надзвичайно поліморфні, тому що вони перебувають у процесі інтенсивного формоутворення. Для них характерна висока екологічна пластичність, висока енергія як насіннєвого, так і вегетативного розмноження. Представники айстрових досить часто є компонентом рослинного покриву і входять до провідних родин флори України.

Запитання для самоконтролю

1. Назвіть таксономічні характеристики та життєві форми, якими представлені родини капустяних і айстрових.

2. Представники якої із вивчених родин мають одноманітну будову квітки?

3. Опишіть характерні особливості і напишіть формулу квітки представників родини капустяних.

4. Які типи квіток трапляються у представників родини айстрових?

5. Квітки якого типу в представників родини айстрових неплідні?

6. Які із двостатевих квіток родини айстрових зигоморфні?

7. Наведіть назву та особливості будови суцвіть вивчених родин.

8. Які типи плодів у представників родини капустяних і які відмінності в їхній будові?

9. Назвіть найголовніші представники родини капустяних, які мають важливе господарське значення?

10. Назвіть найголовніші представники родини айстрових, що мають важливе господарське значення.