Анатомия и морфология растений

Размещено на http://www.Allbest.Ru/

Анатомия и морфология растений



1. Анатомическое строение стебля древесных растений на примере ветки липы

Покровная ткань. Пробка с остатками отмершей эпидермы покрывает стебель.

Первичная кора. К пробке примыкает слой механической ткани - пластинчатой колленхимы. Под ней находятся крупные клетки паренхимы первичной коры. Они имеют живое содержимое, а в некоторых есть друзы. Наиболее глубокий слой I-ой коры - эндодерма, выражен слабо.

Вторичная кора. Участки флоэмы, разделенные паренхимой сердцевинных лучей, составляют вторичную кору. Участки флоэмы имеют форму трапеций, расширяющихся в сторону камбия. Флоэма многослойна и представлена твердым и мягким лубом. Группы толстостенных клеток склеренхимы - лубяные волокна чередуются с тонкостенными - ситовидными трубками с сопровождающими клетками и паренхимой. Паренхима располагается рядами вокруг ситовидных трубок. К мягкому лубу относится также паренхима сердцевинных лучей.

Камбий - латеральная меристема, расположенная на границе луба и древесины. Клетки камбия образуют два типа инициалей: веретеновидные и лучевые, которые вместе с ним составляют т.н. камбиальную зону. Из веретеновидных инициалей образуются прозенхимные клетки (трахеиды, трахеи, ситовидные трубки, волокна др.), из лучевых - паренхима сердцевинных лучей. Древесина отодвигает слои камбия и коры к периферии. К осени деятельность камбия приостанавливается, а весной возобновляется.

Древесина. Внутрь от камбия располагается древесина или ксилема, которая составляет 9/10 объема ствола. Она представлена годичными кольцами или приростами т.е. слоями древесины, образованной за один вегетационный период. Кольцо включает весеннюю и летнюю древесину. Внутренняя часть кольца содержит широкопросветные проводящие элементы и древесную паренхиму и составляет раннюю или весеннюю древесину, а наружная - образована толстостенными узкопросветными сосудами и трахеидами, а также механическими элементами и составляет позднюю или летнюю древесину. Различие между ранней и поздней древесиной хорошо заметны и позволяют определить возраст дерева. Иногда образуются ложные дополнительные кольца или происходит выпадение колец. Паренхима, непосредственно окружающая сосуды, называется паратрахеальной, и не связанная с ними - апотрахеальной.

На границе с сердцевиной располагается первичная древесина.

Сердцевинные лучи. Лучевая паренхима участвует в образовании многорядных сердцевинных или лубо-древесинных лучей, которые участвуют в радиальном транспорте веществ. Лучи, состоящие из одного типа клеток, называют гомоцеллюлярными, а из разного - гетероцеллюлярными.

Сердцевина. В центре стебля расположена тонкостенная паренхимная ткань - сердцевина. Ближе к древесине находятся более мелкие клетки богатые крахмалом составляющие перимедуллярную зону. Функция сердцевины - запас и выделение веществ.



2. Строение и функции цветка. Формула цветка

Цветок - заметная, часто красивая, важная часть цветковых растений. Цветки могут быть крупные и мелкие, ярко окрашенные и зелёные, пахучие и без запаха, одиночные или собранные вместе из многих мелких цветков в одно общее соцветие.

Цветок - видоизменённый укороченный побег, служащий для семенного размножения. Цветком обычно оканчивается главный или боковой побег. Как и всякий побег, цветок развивается из почки.

Цветок - репродуктивный орган покрытосеменных растений, состоящий из укороченного стебля (ось цветка), на котором расположены покров цветка (околоцветник), тычинки и пестики, состоящие из одного или несколько плодолистиков.

Строение цветка

Ось цветка - называется цветоложем. Цветоложе, разрастаясь, принимает различную форму плоскую, вогнутую, выпуклую, полушаровидную, конусовидную, удлиненную, колончатую. Цветоложе внизу переходит в цветоножку, соединяющую цветок со стеблем или цветоносом.

Цветки не имеющие цветоножки, называются сидячими. На цветоножке у многих растений располагаются два или один маленьких листочка - прицветники.

Покров цветка - околоцветник - может быть расчленён на чашечку и венчик.

Чашечка образует наружный круг околоцветника, её листочки обычно сравнительно небольших размеров, зелёного цвета. Различают раздельно- и сростнолистную чашечку. Обычно она выполняет функцию защиты внутренних частей цветка до раскрытия бутона. В некоторых случаях чашечка опадает при распускании цветка, чаще всего она сохраняется и во время цветения.

Части цветка расположенные вокруг тычинок и пестика называют околоцветником.

Внутренние листочки - это лепестки, составляющие венчик. Наружные листочки - чашелистики - образуют чашечку. Околоцветник, состоящий, из чашечки и венчика называю двойным. Околоцветник, который не подразделяется на венчик и чашечку, а все листочки цветка более или менее одинаковы - простой.

Венчик - внутренняя часть околоцветника, отличается от чашечки яркой окраской и более крупными размерами. Цвет лепестков обусловлен наличием хромопластов. Различают отдельно- и сростнолепестной венчики. Первый состоит из отдельных лепестков. В сростнолепестных венчиках различают трубку и перпендикулярно расположенный по отношению к ней отгиб, имеющий определённое количество зубцов или лопастей венчика.

Цветки бывают симметричные и несимметричные. Существуют цветки, не имеющие околоцветника, их называют голыми.

Симметричные (актиноморфные) - если через венчик можно провести много осей симметрии.

Несимметричные (зигоморфные) - если можно провести только одну ось симметрии.

Махровые цветки имеют анормально увеличенное число лепестков. В большинстве случаев они возникают в результате расщепления лепестков.

Тычинка - часть цветка, представляющая собой своеобразную специализированную структуру, которая образует микроспоры и пыльцу. Состоит из тычиночной нити, посредством которой она прикреплена к цветоложу, и пыльника, содержащего пыльцу. Число тычинок в цветке является систематическим признаком. Различают тычинки по способу прикрепления к цветоложу, по форме, размеру, строению тычиночных нитей, связника и пыльника. Совокупность тычинок в цветке называют андроцеем.

Тычиночная нить - стерильная часть тычинки, несущая на своей верхушке пыльник. Тычиночная нить бывает прямой, изогнутой, скрученной, извилистой, изломанной. По форме - волосовидной, конусовидной, цилиндрической, уплощённой, булавовидной. По характеру поверхности - голой, опушённой, волосистой, с железками. У некоторых растений она короткая или вовсе не развивается.

Пыльник расположен на вершине тычиночной нити и прикреплён к ней связником. Состоит он из двух половин, соединённых между собой связником. В каждой половине пыльника имеется две полости (пыльцевые мешки, камеры или гнёзда), в которых развивается пыльца.

Формула цветка

Для условного выражения строения цветков применяют формулы. Для составления формулы цветка используют следующие обозначения:

О.	Простой околоцветник, состоящий из одних чашелистиков или из одних лепестков, его части называют листочками околоцветника.
Ч	Чашечка, состоит из чашелистиков
Л	Венчик, состоит из лепестков
Т	Тычинка
П	Пестик
1,2,3...	Количество элементов цветка обозначается цифрами
,	Одинаковые части цветка, различающиеся по форме
( )	Сросшиеся части цветка
+	Расположение элементов в два круга
_	Верхняя или нижняя завязь - чёрточкой над или под цифрой, которая показывает количество пестиков
^	Неправильный цветок
*	Правильный цветок
>	Однополый тычиночный цветок
+	Однополый пестичный цветок
	Двуполый
?	Число частей цветка, превышающее 12

Пример формулы цветка вишни:

*Ч₅Л₅Т_? П₁

Диаграмма цветка

Строение цветка можно выразить не только формулой, но и диаграммой - схематическим изображение цветка на плоскость, перпендикулярную к оси цветка.



Составляют диаграмму по поперечным срезам нераскрытых цветочных почек. Диаграмма даёт более полное, чем формула, представление о строении цветка, поскольку на ней отображено и взаимное расположение его частей, чего нельзя показать в формуле.

3. Морфология сложных листьев. Примеры

У сложных листьев на одном черешке с общим основанием располагаются две, три или несколько обособленных пластинок, иногда с собственными черешочками. В зависимости от расположения листочков среди сложных листьев различают перистосложные и пальчатосложные листья. У перистосложных листочки располагаются двумя рядами по обеим сторонам рахиса, продолжающего черешок. У пальчатосложных рахиса нет, и листочки отходят от верхушки черешка. Например:

Тройчатосложный (тройчатый) - состоит из трех листочков, которые прикрепляются к общему черешку в одном месте (клевер, кислица).

Пальчатосложный - листочки расходятся радиально от общего черешка (каштан, люпин).

Перистосложный - листочки расположены по обеим сторонам главного черешка. Если такой лист заканчивается одним верхушечным листочком, он называется непарноперистосложным (шиповник, рябина). У парноперистосложных листьев верхушечный листочек отсутствует (горох, акация желтая). У перистосложных листьев листочки могут располагаться супротивно или поочередно. Рахис сложных листьев может образовывать боковые ответвления, тогда возникают дважды-, трижды перистосложные листья. например, у мимозы или папоротника.

Отличием листочков от листьев является то, что в пазухах листьев располагается пазушная почка, а в пазухе листочка ее нет. Листья чаще отходят от стебля в разных плоскостях, а листочки от рахиса - в одной.

Рис. Сложные листья (схема): А - непарноперистосложный; Б - парноперистосложный; В - тройчатосложный; Г - пальчатосложный; Д - дважды парноперистосложный; Е - дважды непарноперистосложный; 1 - листочек; 2 - черешочек; 3 - рахис; 4 - черешок; 5 - прилистники; 6 - рахис второго порядка

4. Происхождение и значение плодов, их типы. Примеры

Плод с расположенными внутри него семенами участвует в генеративном размножении цветковых растений. Плоды очень разнообразны по форме, размерам и окраске. Все плоды состоят из семян и околоплодника (мякоть, кожура). По количеству семян плоды всех растений делятся на 2 группы: односемянные (пшеница, подсолнечник и др.) и многосемянные (томат, тыква и др.). По строению околоплодника плоды делятся тоже на 2 группы: сочные и сухие.

Сочные плоды богаты соком, мягкие. Их подразделяют на ягоды, яблоки, тыквины, померанцы, костянки.

Ягода - сочный, мягкий плод, снаружи покрыт тонкой кожицей, внутри имеет много семян. Плод таких растений, как томат, крыжовник, паслен, виноград, смородина, - ягода.

У костянки наружный слой - тонкая кожица, средний - сочная мякоть, внутренняя часть деревянистая, образует косточку. Костянка - односемянный плод (урюк, вишня, слива, персик) (рис.1).

Существуют растения, плод которых образован множеством мелких костянок, - многокостянка (малина, ежевика и др.).

Ягода. Костянка

Яблоко - это сочный многосемянный плод с тонкой кожицей. Внутренний слой околоплодника, окружающий семена, кожистый или хрящеватый (яблоня, груша, рябина, айва, боярышник).

Яблоко яблони и груши

Померанец - многосемянный сочный плод с толстой оболочкой, которая содержит эфирные масла. К ним относятся мандарины, апельсины, лимоны (рис. 3). Многосемянный плод граната с сочными семенами и кожистым околоплодником называют гранатом, или гранатиной.

Померанец и гранат (гранатина)

Плоды тыквенных растений обычно называют тыквинами (арбуз, дыня, огурец, кабачок, патиссон, тыква). Наружная часть околоплодника толстая, твердая, внутренняя - мягкая. Семян очень много (рис. 4).

Тыквина огурца и тыквы

У сухих плодов околоплодник плотный, одревесневший и сухой. В них нет сочной мякоти (рис. 5).

Разнообразие сухих плодов

Боб - сухой плод, состоящий из двух створок, с несколькими семенами, прикрепленными по краям створок. Во время созревания створки раскрываются, и семена высыпаются наружу (бобы, фасоль, горох, клевер, донник, акация).

Стручок - сухой многосемянный плод с длинной тонкой перегородкой, разделяющей его полость на две камеры. Семена прикрепляются к перегородке. При созревании створки плода начинают раскрываться снизу. Такие плоды имеют капуста, редька, сурепка, репа. Более мелкий вид таких плодов называется стручочек.

Коробочка - многосемянный плод, иногда разделенный внутри на камеры. Способы раскрытия таких плодов различаются в зависимости от вида. Например, у белены имеется открывающаяся крышечка. У дурмана и молочая семена высыпаются из коробочки, когда она продольно растрескивается.

Зерновка - односемянный плод, семенная кожура которого плотно прирастает к стенке плода, например плоды пшеницы, кукурузы, ячменя, проса и риса.

Семянка отличается от зерновки тем, что ее околоплодник не срастается с семенной кожурой. Такие плоды часто имеют хохолок (одуванчик, подсолнечник, осот, таусагыз).

Орех - сухой односемянный плод с одревесневшим и отвердевшим околоплодником (орешник, липа).

Желудь - сухой односемянный плод с кожистым околоплодником (дуб, бук). Поскольку околоплодник грецкого ореха до созревания бывает сочным, такой плод не относится к ореху. Его называют ложной костянкой.

Плоды шиповника относят к сухим ореховидным плодам (многоорешек), так как красная «ягода» образуется не из пестика, а из сочного разросшегося цветоложа.

Плод земляники - земляничина - это разросшееся цветоложе с сухими плодиками-орешками (рис.6).

Рис. 6. Плоды с разросшимся цветоложем

Крылатка - большая часть околоплодника превратилась в тонкие крылья. Такие плоды распространяются с помощью ветра (клен, вяз, ясень) (рис. 7).

Крылатка клена

У некоторых растений (ананас, шелковица) - не плоды, а соплодия. Они образуются не из одного цветка, а из целого соцветия (рис. 8).

Соплодие ананаса

анатомический морфология стебель лист цветок плод

5. Анатомическое строение плоского листа

Строение кожицы листа

Верхняя кожица (эпидерма) - покровная ткань на обращённой стороне листа, часто покрытая волосками, кутикулой, воском. Снаружи лист имеет кожицу (покровную ткань), которая защищает его от неблагоприятных воздействий внешней среды: от высыхания, от механических повреждений, от проникновения к внутренним тканям болезнетворных микроорганизмов. Клетки кожицы живые, по размерам и форме они разные. Одни из них более крупные, бесцветные, прозрачные и плотно прилегают друг к другу, что повышает защитные качества покровной ткани. Прозрачность клеток позволяет проникать солнечному свету внутрь листа.

Другие клетки более мелкие, в них имеются хлоропласты, придающие им зелёный цвет. Эти клетки располагаются парами и обладают способностью изменять свою форму. При этом клетки или отдаляются друг от друга, и между ними появляется щель, или приближаются друг к другу и щель исчезает. Эти клетки назвали замыкающими, а возникающую между ними щель - устьичной. Устьице открывается, когда замыкающие клетки насыщены водой. При оттоке воды из замыкающих клеток устьице закрывается.

Строение устьица

Через устьичные щели воздух поступает к внутренним клеткам листа; через них же газообразные вещества, в том числе и пары воды, выходят из листа наружу. При недостаточном обеспечении растения водой (что может случиться в сухую и жаркую погоду), устьица закрываются. Этим растения защищают себя от иссушения, так как водяные пары при закрытых устьичных щелях не выходят наружу и сохраняются в межклетниках листа. Таким образом, растения сохраняют воду в засушливый период.

Столбчатая ткань - основная ткань, клетки которой имеют цилиндрическую форму, плотно прилегают друг к другу и расположены с верхней стороны листа (обращённой к свету). Служит для фотосинтеза. Каждая клетка этой ткани имеет тонкую оболочку, цитоплазму, ядро, хлоропласты, вакуоль. Наличие хлоропластов придаёт зелёный цвет ткани и всему листу. Клетки, которые прилегают к верхней кожице листа, вытянуты и расположены вертикально, называют - столбчатой тканью.

Основная ткань листа

Губчатая ткань - основная ткань, клетки которой имеют округлую форму, расположены рыхло и между ними образуются крупные межклетники, также заполненные воздухом. В межклетниках основной ткани накапливаются пары воды, поступающие сюда из клеток. Служит для фотосинтеза, газообмена и транспирации (испарения).

Количество слоёв клеток столбчатой и губчатой тканей зависит от освещения. В листьях, выросших на свету, столбчатая ткань развита сильнее, чем у листьев, выросших в условиях затемнения.

Проводящая ткань - основная ткань листа, пронизанная жилками. Жилки - это проводящие пучки, так как они образованы проводящими тканями - лубом и древесиной. По лубу осуществляется передача растворов сахара из листьев ко всем органам растения. Движение сахара идёт по ситовидным трубкам луба, которые образованы живыми клетками. Эти клетки вытянуты в длину, и в том месте, где они соприкасаются друг с другом короткими сторонами в оболочках, имеются небольшие отверстия. Через отверстия в оболочках раствор сахара переходит из одной клетки в другую. Ситовидные трубки приспособлены к передаче органического вещества на большое расстояние. Плотно по всей длине к боковой стенке ситовидной трубки прилегают живые клетки меньших размеров. Они сопутствуют клеткам трубки, и их называют клетками спутницами.

Строение жилок листа

Кроме луба в состав проводящего пучка входит и древесина. По сосудам листа, так же как и в корне, движется вода с растворёнными в ней минеральными веществами. Воду и минеральные вещества растение поглощает из почвы корнями. Затем из корней по сосудам древесины эти вещества поступают в надземные органы, в том числе и к клеткам листа.

В состав многочисленных жилок входят волокна. Это длинные клетки с заострёнными концами и утолщёнными одревесневшими оболочками. Крупные жилки листа нередко окружены механической тканью, которая целиком состоит из толстостенных клеток - волокон.

Таким образом, по жилкам идёт передача раствора сахара (органического вещества) из листа к другим органам растений, а от корня - воды и минеральных веществ к листьям. Из листа растворы движутся по ситовидным трубкам, а к листу - по сосудам древесины.

Нижняя кожица покровная ткань с нижней стороны листа, обычно несёт устьица.

6. Папоротники, историческая и современная роль в образовании растительного покрова. Показатели каких условий местопроизрастания характерны для различных видов папоротников?

Папоротниковидные относятся к числу наиболее древних групп высших растений. По своей древности они уступают только риниофитам и плауновидным и имеют приблизительно один геологический возраст с хвощевидными. Но в то время, как риниофиты давно вымерли, а плауновидные и хвощевидные играют в современном растительном покрове Земли очень скромную роль число их видов невелико, папоротники продолжают процветать.

1. Пузырник. Ядовитое растение, встречается на склонах гор Евразии. Имеет тонкие длинные листья, которые собраны в пучок. Существуют такие формы: луковиценосный и ломкий.

2. Страусник. Распространен в лесах, на берегу водоемов. Является одним из самых красивых папоротников, может в высоту достигать полтора метра. Листья страусника похожи на перья одноименной птицы, поэтому его так назвали. Он любит теплую погоду и отмирают осенью. Молодой отросток имеет форму кулачка, который постепенно разворачивается.

3. Щитовник. Произрастает в лесах, на горах и возвышенностях. Вырастает в длину до полутора метров, имеет массивное корневище, перистые листья из которых получается розетка в форме чаши. На нижней стороне листовой пластины находятся споры, они закрыты щитовидными чешуйками. Поэтому их назвали щитовником. Выделяют три вида щитовника: мужской, австрийский,

4. Линнея. Кочедыжник. Растет в лесах России, оврагах, равнинах, торфяниках. Представляют собой большие растения с перистыми вайями и коротким корневищем. Растет в виде красивого куста высотой до метра. Образует кочки на болотах, поэтому его так и называют. Выделяют кочедыжник женский и китайский-красноватый.

5. Орляк обыкновенный. Распространен повсеместно: в тундре, на пустошах и в лесах. Папоротник имеет ветвистое корневище, крупные листовые пластины в высоту до полутора метра. Способен очень быстро разрастаться, поэтому его тяжело бывает искоренить. Обладает противоглистным свойством, имеет специфический аромат.

6. Асплениум. Папоротник с ажурными перистыми вайями. Растет на стенах каменных сооружений, в трещинах камней. Различают сорта: асплениум постенный, северный, волосовидный.

7. Вудсия. Растение с тонкими пушистыми листовыми пластинами и коротким корневищем. Средой обитания вудсии являются берега водоемов, леса и каменистая местность.

8. Осмунда. Встречается в Северной Америке и Восточной Азии. Растение с длинными блестящими светло-зелеными листьями и коротким корневищем. Различают осмунду азиатскую, Клейтона, королевскую.

9. Многорядник. Имеет такое название потому, что его листья расположены в несколько рядов. Распространен в лесах Северной Америки, Европы и Азии. Представляет собой растение с тугими темно-зелеными листьями и толстым корневищем. Бывает многорядник Брауна, трехраздельный, щетинковый.

10. Скребница. Р астет на светлых и сухих горных вершинах, в трещинах камней и известняковых утесах. Вайи перистые и кожистые с надрезанными верхушками, снизу расположены бурые чешуйки.

11. Оноклея. Имеет светло-зеленые блестящие листья и длинное ветвистое корневище. Распространен в заболоченной местности Азии и Северной Америки.

12. Телиптерис. Его можно увидеть в лесах Северного полушария. Растение низкорослое и ползучее. Листочки желтовато-зеленые и тонкие, перистой формы.

7. Особенности цикла развития голосемянных растений на примере хвойных

Размножение: половое - семенами.

Размножение осуществляется в два этапа: процесс опыления и процесс оплодотворения.

Цикл развития голосеменных

Процесс опыления

· Пыльца оседает на семязачатки женской шишки.

· Пыльца проникает внутрь семязачатка через пыльцевход.

· Чешуи смыкаются и склеиваются смолой.

· Подготовка к оплодотворению.

· Пыльца, прорастая, образует спермии и пыльцевую трубку.

Процесс оплодотворения

Оплодотворение происходит в семязачатке через 12 месяцев после опыления.

· Спермий сливается с яйцеклеткой, в результате чего образуется зигота.

· Из зиготы развивается зародыш.

· Из всего семязачатка - семя.

Шишка растёт и постепенно одревесневает, цвет её становится бурым. Следующей зимой шишки раскрываются и семена высыпаются. Они могут долго находиться в состоянии покоя и прорастают только в благоприятных условиях.

Очень своеобразно выглядят проростки сосны, когда они только что появились из семени. Это маленькие растеньица, у которых стебелек короче спички и не толще обыкновенной швейной иглы. На верхушке стебелька - пучок лучеобразно расходящихся во все стороны очень тонких иголочек-семядолей. Их у сосны не одна и не две, как у цветковых растений, а гораздо больше - от 4 до 7.

Проросток семени сосны



Таким образом, растения, относящиеся к отделу голосеменных, отличаются от всех остальных растений тем, что производят семена. Внутреннее оплодотворение, развитие зародыша внутри семязачатка и появление семени - главные биологические преимущества семенных растений, давшие им возможность приспособиться к наземным условиям и достигнуть более высокого развития, чем бессемянные высшие растения.

8. Характеристика семейства гвоздичных, их представители, встречающиеся в лесу

Гвоздичные - одно из наиболее крупных семейств в порядке гвоздичных. В нем насчитывают примерно 80 родов и 2000 видов. Гвоздичные можно встретить на всех континентах земного шара, в самых различных местообитаниях. Представители семейства произрастают в тундре, среди гвоздичных много лесных и луговых растений. Встречаются они и в засушливых районах: в степях, полупустынях и пустынях. В горах гвоздичные поднимаются до альпийского пояса, а один из видов - звездчатка стелющаяся (Stellaria decumbens) - был обнаружен в скалистых расселинах в Гималаях на высоте 6000 м, значительно выше других цветковых растений высокогорий. Особенно широко гвоздичные представлены в умеренных областях северного полушария.

Подавляющее большинство гвоздичных - однолетние или многолетние травянистые растения. Однако в семействе имеется несколько некрупных, высотой 60-180 см, кустарников. Кустарнички и полукустарники встречаются главным образом среди гвоздичных, произрастающих в аридных и горных районах умеренной зоны, в тропиках и субтропиках. Для некоторых многолетних форм гвоздичных, произрастающих в тундре, высоко в горах, в полупустынях и пустынях, характерна своеобразная подушечная форма роста. Стебель таких растений у самой почвы многократно ветвится, при этом в разные стороны отходят многочисленные побеги, которые, в свою очередь, неоднократно разветвляются. Все растение приобретает форму полушария или подушки, нередко колючей. Листья этих растений-подушек превращены в колючки. Подушки бывают рыхлыми или компактными; и те и другие очень медленно растут; в год побеги удлиняются всего на несколько миллиметров, а возраст отдельных экземпляров исчисляется столетиями. Плотная подушка лучше прогревается солнечными лучами, побеги ее хорошо защищены от иссушающего действия ветра, внутри подушек создается свой микроклимат.

Листья у гвоздичных супротивные, редко очередные, простые, цельные, часто узкие - линейные или линейно-ланцетные, снабженные чешуевидными прилистниками или без прилистников.

Цветки обычно собраны в очень характерные для этого семейства дихазиальные соцветия, либо сильно разветвленные и рыхлые, либо более компактные, зонтиковидные или щитковидные; значительно реже цветки одиночные.

Цветки актиноморфные, у большинства представителей 5-членные. Чашелистиков 5, свободных, или почти свободных или сросшихся в трубку; часто имеются сближенные с чашечкой прицветные листья. Лепестков обычно 5, всегда свободных; у некоторых видов лепестки едва развиты или совсем отсутствуют. Только у смолевковых лепестки имеют длинные ноготки (суженная часть лепестков) и цельные или разделенные на узкие доли отгибы (расширенная часть лепестков), а на границе между ними иногда встречаются лепестковидные выросты, образующие так называемый придаточный венчик или привенчик. Тычинок 10, расположенных в два круга или 5-4 в одном круге, редко 3, 2 и даже 1 тычинка. Гинецей из 2-5 плодолистиков, синкарпный или переходный к лизикарпному, преимущественно со свободными столбиками. Завязь верхняя, обычно с многочисленными семязачатками в каждом гнезде, редко с несколькими семязачатками или только с одним.

Цветки целого ряда гвоздичных протандричны, в них пыльца созревает и высыпается раньше, чем рыльце того же цветка становится способным воспринять ее. Протандрия известна у гвоздики травянки (Dianthus deltoides), горицвета кукушкина (Согоnaria floscuculi) и многих других гвоздичных.Не только протандрия, но и такие нередкие среди гвоздичных явления, как гинодиэция - женская двудомность (некоторые гвоздики, звездчатки, смолевки) и триэция - трехдомность (отдельные виды мыльнянки - Saponaria и смолевки), практически устраняют самоопыление и способствуют более успешному перекрестному опылению, не исключая, однако, возможности гейтоногамии.

Опыление совершается преимущественно насекомыми. Цветки со свободными, раскинутыми чашелистиками и лепестками не специализированы для опыления определенными видами; нектар и пыльца в них доступны самым различным насекомым, которые осуществляют перекрестное опыление. У гвоздичных нектар, порой довольно обильный, выделяют расширенные основания тычиночных нитей. Среди представителей семейства известны хорошие медоносы: смолка обыкновенная (Viscaria vulgaris), горицвет кукушкин и другие. Цветки смолевковых со спаянными чашелистиками опыляются преимущественно дневными и ночными бабочками. Длинными хоботками бабочки достают нектар со дна трубчатой чашечки, при этом они обязательно задевают за тычинки, а прилипшую пыльцу переносят на другие цветки. Важно и то, что цветки многих гвоздичных окрашены в различные оттенки красного цвета, а бабочки, в отличие от многих других насекомых, способны воспринимать красный цвет.

Цветки гвоздичных, опыляемые ночными бабочками, имеют светлую окраску, они могут быть лишены запаха или источают аромат.

Некоторые представители семейства, в обычных условиях насекомоопыляемые растения, способны переходить к самоопылению в том случае, если из-за плохой погоды или отсутствия насекомых перекрестное опыление невозможно. В закрытых - клейстогамных цветках, которые встречаются у отдельных видов, всегда происходит самоопыление. Некоторые виды с цветками, в которых лепестки едва развиты или отсутствуют совсем, опыляются ветром.

Плоды - коробочки, орехи, редко ягоды. Зародыш обычно согнут вокруг мучнистого перисперма.

Плоды подавляющего большинства гвоздичных - многосемянные коробочки, вскрывающиеся зубчиками и располагающиеся обычно на верхушке стебля. Созревшие семена высыпаются не сразу, а частями в разные стороны, когда порыв ветра или прикосновение животного встряхнет стебель. Семена некоторых гвоздичных разносятся муравьями. Односемянные, невскрывающиеся плоды - орехи разносятся ветром или животными.

Среди гвоздичных, особенно однолетних, много таких растений, которые являются злостными сорняками посевов. Эти растения обычно быстро завершают цикл развития и продуцируют огромное количество семян.

Хорошо известна в качестве повсеместного и трудноистребимого сорняка, преимущественно овощных культур, звездчатка средняя, или мокрица (Stellaria media). Жизненный цикл мокрица проходит менее чем за 40 дней и дает за лето 2-3 поколения. Нижняя часть стеблей, а также осенние всходы могут перезимовывать и зацветать вскоре после таяния снега. Одно растение продуцирует до 25 000 семян, которые сохраняют всхожесть в течение 8 лет, а в отдельных случаях и до 25 лет. Это растение охотно поедает скот, используют его и для подкормки цыплят и домашних певчих птиц.

Большинство видов семейства содержит сапонины - вещества, которые при взбалтывании с водой дают обильную пену. Сапонины присутствуют во всех частях растения, но больше всего их в паренхимных клетках подземных органов. Многие гвоздичные, например мыльнянка лекарственная, издавна известны в народе под названием "мыльного корня" и применялись в качестве суррогата мыла. Пена, образуемая сапонинами, отличается от мыльной - она не содержит щелочи. Свойство сапонинов давать при взбалтывании обильную пену проявляется при очень небольшой их концентрации, в некоторых случаях даже в разведении 1:10 000. В настоящее время это свойство сапонинов используют в огнетушителях, в производстве шипучих напитков, пива, халвы. Сапонины используют в парфюмерии при изготовлении шампуней, в текстильной промышленности для мытья и отбеливания шерстяных и шелковых тканей, для которых неприменимо обычное щелочное мыло, в технике при обогащении руд способом флотации. Использование гвоздичных в медицине также связано с наличием в этих растениях сапонинов. Для лечебных целей применяют в основном два растения - мыльнянку лекарственную и грыжник голый (Herniaria glabra). Однако сапонины далеко не безобидные вещества. Все зависит от того, каким путем они попадают в организм человека или животного. Большинство сапонинов, попадая через рот в пищеварительный тракт, не оказывает токсического действия, но при непосредственном введении в кровяное русло многие сапонины вызывают гемолиз - разрушение красных кровяных телец.

Размещено на allbest.ru

Размещено на allbest.ru

...