Порядок астроцветные (Asterales)

Подкласс астериды (Asteridae)

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. Цветки – в различного рода соцветиях, реже одиночные, большей частью обоеполые, актиноморфные или зигоморфные. Венчик сростнолепестный. Тычинок обычно 5. Гинецей из 2 карпелл, завязь нижняя.

Asteridae происходят от наиболее архаичных Cornales.

В подкласс входит 5 порядков. Рассмотрим п о р я д о к астроцветные.

К этому порядку относятся многолетние или однолетние травы и полукустарники, реже кустарники, лианы или небольшие деревья. Листья очередные, реже супротивные, иногда мутовчатые, простые, от цельных до расчлененных, бывают редуцированные, без прилистников. Характерно для них наличие в флоэме системы членистых млечников с млечным соком. Имеется запасной углевод инулин. Цветки собраны в рацемозные (ботрические) головки, которые в свою очередь во многих случаях образуют разного рода сложные соцветия, в том числе сложную головку. Головки обычно окружены оберткой, состоящей из одного-нескольких рядов брактей. Отдельные цветки головки сидят на плоском, более или менее выпуклом или даже веретеновидном общем ложе соцветия. В головках с однородными цветками краевые (лучистые)цветки женские или бесплодные, а центральные (дисковые) обоеполые или функционально мужские. Околоцветник и андроцей пяти-членные, редко четырехчленные. Трубка чашечки вместе с основанием трубки венчика полностью приросла к завязи, и ее свободные лопасти обычно сильно видоизменены и превращены в хохолок, или паппус, который часто редуцирован или отсутствует. Венчик следующих основных типов: т р у б ч а -т ы й (актиноморфный и полностью сростнолепестный, на верхушке пяти-лопастный и пятизубчатый), я з ы ч к о в ы й (на ранней стадии развития трубчатый, но во время цветения разделяется продольно и превращается в язычковый), д в у г у б ы й (перед цветением трубчатый, но во время цветения разделяется продольно по двум противоположным линиям и образует язычок и две губы), л о ж н о я з ы ч к о в ы й и в о р о н к о в и д - н ы й. Тычинки прикреплены к трубке венчика и чередуются с лепестками, нити обычно свободные, но могут срастаться в трубку. Пыльники обычно склеены между собой. Гинецей из двух медианных карпелл, паракарпный. Под рыльцем столбик часто несет воротничок волосков (выметывающие волоски). Завязь нижняя, одногнездная с одним семязачатком.

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. Распространение космополитное, но наибольшее их разнообразие – в умеренных и субтропических областях. В странах СНГ – 160 родов и 3500 видов. В Беларуси – 70 родов и 234 вида. Многие представители астровых еще не закончили процесс видообразования. В подтверждение этого приводим Н.Н. Цвелева из его “Определителя сосудистых растений Северо-Западной России” (2000) о числе видов у одуванчика (Taraxacum) – 98, ястребинки (Hieracium) – 57, ястребиночки (Pilosella) – 9, не считая гибридов. В ископаемом виде сложноцветные находят в отложениях третичного периода, значит, они появились сравнительно недавно.

В нашей флоре это преимущественно травы, реже полукустарники. Листья простые, без прилистников, с цельными или более-менее расчлененными пластинками. Листорасположение очередное, редко супротивное или мутовчатое. Цветки мелкие, всегда собраны в соцветие корзинку. Корзинки в свою очередь могут быть собраны в рыхлое метельчатое соцветие. Редко корзинки одиночные. В корзинке образуется много цветков (до 1000) или небольшое их количество (3-5) и даже один (мордовник – одноцветковые корзинки собраны в соцветие в форме шаровидной головки).

Корзинка представляет собой укороченную часть блюдцеобразно расширенной оси, окруженной оберткой из многих верхушечных листочков. Цветоложе корзинки бываетвытянутое, выпуклое или даже вогнутое.

Обертка корзинки может быть зеленой или иначе окрашенной (череда, цмин песчаный). У бессмертника обертка кожистая. Обертка может быть из одного ряда или многорядная (бодяк), черепитчатая или крючковатая (лопух).

Поверхность цветоложа бывает гладкая, ямчатая, ячеистая, волосистая, шерстистая. Цветки на цветоложе мелкие, обоеполые, или же мужские или женские, или бесполые, правильные или неправильные. Обычно центральную часть корзинки занимают цветки правильные, обоеполые, трубчатые (подсолнечник, пижма, ромашка и др.) с сильно редуцированной чашечкой. Формула цветка: ♂SСа₍₀₎Со₍₅₎A₍₅₎G₍₂₎. Плод – семянка. На столбике пестика имеются выметывающие волоски, выносящие пыльцу. У основания столбика расположен нектарник.

Общими чертами венчика сложноцветных является спайнолепестность и первичная пятичленность. Венчик закладывается всегда как актиноморфный. Однако от этого исходного типа есть отклонение, когда венчик становится язычковым, двугубым, ложноязычковым, воронковидным.

Строение чашечки сложноцветных разнообразно, но никогда у них не образуются листовидные чашелистики. В онтогенезе чашелистики закладываются в виде пяти бугорков. В дальнейшем чашечка или вовсе не образуется, или же она представлена в виде зубчатой окраины или в форме пяти остистых придатков или чешуек, щетинок, волосков, содействующих распространению плодов. Основная же функция чашечки – защита внутренних частей развивающихся цветков – у сложноцветных утрачено. Такую функцию у них выполняет обертка соцветия корзинки. Основу корзинки образует ее ось – орган стеблевого происхождения, называемый общим цветоложем.

Тесное сближение мелких многочисленных цветков на общем цветоложе делает корзинку в целом заметной насекомым-опылителям. А все соцветие производит впечатление одного цветка – а н т о д и я.

У многих сложноцветных в каждой корзинке цветки дифференцированы на краевые и срединные. Срединные цветки обычно сохраняют актиноморфное (трубчатое) строение, а краевые – зигоморфное с более крупными венчиками. Краевые цветки обычно либо ложноязычковые (ромашка, нивяник, пупавка и др.), либо воронковидные (василек). Иногда краевые цветки имеют одинаковую окраску с окраской центральных, срединных цветков, но нередко окраска их иная (белая, розовая). Это еще более усиливает привлекающее влияние корзинки на насекомых. Такая специальная функция краевых цветков объясняет то, что у ряда сложноцветных они бесплодны (василек). В других случаях в них развиваются только гинецей и они женские (нивяник, подсолнечник). Реже все цветки в корзинке однополые (мать-и-мачеха), у нее с р е д и н н ы е цветки корзинки мужские, периферические – женские). В редких случаях наблюдается двудомность (кошачья лапка двудомная – Antennaria dioica).

Цветки сложноцветных п р о т е р а н д р и ч н ы. В первый (мужской) период цветения обоеполых цветков столбик пестика еще короток и его верхушка находится примерно против основания пыльниковой трубки. При раскрывании пыльников пыльца высыпается внутрь трубки, а подрастающий столбик своими выметывающими волосками выдвигает пыльцу к выходу из пыльниковой трубки. Самоопыление в это время невозможно, так как ветви рыльца плотно прилегают друг к другу. Если даже опылители и не унесут сразу пыльцу, то при обнажении рылец и их расхождении в стороны не происходит самоопыление, потому что воспринимающие поверхности пестика не соприкасаются с пыльцой.

Во второй (женский) период цветения, в конце его, когда не произойдет перекрестное опыление по каким-либо причинам, процесс самоопыления возможен как запасной акт. Растущие веточки столбика все сильнее изгибаются наружу, закручиваясь спирально, и соприкасаются воспринимающей поверхностью с пыльцой на выметывающих волосках.

Э н т о м о ф и л и я – господствующий тип опыления у сложноцветных. Однако встречаются и анемофильные растения (полыни). Плоды – семянки. Распространяются ветром, животными и редко водой. Плоды имеют различные приспособления к распространению: мелкие и легкие переносятся ветром (полыни), имеют особые приспособления – «парашют» (одуванчик, козлобородник, бодяк, осот); выросты на семенах – щетинки (череда трехраздельная); листочки обертки снабжены остриями, крючочками и разносится вся корзинка животными (лопух, дурнишник).

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) родом из прерий Северной Америки, завезен в Европу в XVI веке, где культивировался сначала как декоративное растение. Современные сорта подсолнечника в семенах содержат до 50-60% масла. В странах СНГ подсолнечник на масло выращивают в черноземной полосе, где сосредоточены основные его площади. Велики заслуги в выведении высокомасличных сортов подсолнечника академика В.С. Пустовойта, русского ученого, который посвятил этому делу всю свою сознательную жизнь.

Подсолнечное масло используют в пищу, перерабатывают на маргарин, получают олифу.

Высевают подсолнечник и на силос; используют его стебли для снегозадержания, как топливо, из золы получают поташ. Семена используют как лакомство. Спиртовые настои ложноязычковых женских цветков подсолнечника применяют в медицине как противолихорадочное средство.

Топинамбур, или земляная груша (Helianthus tuberosus) имеет менее крупные корзинки и разводится ради подземных клубней стеблевого происхождения, которые богаты инулином и используются на корм животным.

Артишок (Cynara scolymus) выращивают и используют в пищу как овощ. Мясистая ось нераскрывшихся корзинок и мясистые листочки обертки употребляют в пищу.

Полынь (Artemisia) насчитывает около 250 видов. Это многолетние травы и полукустарники, реже – однолетние. Они имеют небольшие корзинки, собранные обычно в метельчатые соцветия. Цветки ветроопыляемые. Ей свойственна засухоустойчивость и способность переносить засоление почвы, поэтому в сложении растительного покрова п у с т ы н ь и п о л у п у с - т ы н ь полыни играют ведущую роль. Массовое произрастание и высокая питательность делают полыни ценным пастбищным кормом для овец и лошадей.

Цитварная полынь (A. cina) содержит сантонин – важное г л и с т о - г о н н о е с р е д с т в о. Особенно богатые сантонином корзинки этого растения. Они известны в фармакологии под названием «цитварное семя».

Полынь горькая (A. absinthium) – растение, препараты из листьев которого применяют как средство для улучшения пищеварения. Применяют ее в ликеро-водочном производстве.

Гваюла (Parthenium argentatum) содержит 2-6% каучука.

Ромашка аптечная (Matricaria chamomilla) – лекарственное растение, используется для полосканий, припарок, для клизм, ей моют волосы (становятся с золотистым оттенком).

Ромашка непахучая (Tripleurospermum inodorum) – сорняк и лекарственное.

Ромашка пахучая (Lopidotheca suaveolens) – сорняк, американский вид, также лекарственное.

Маргаритка (Bellis perennis) – декоративное, краевые цветки белые.

Ноготки лекарственные (Calendula officinalis) – декоративное и лекарственное растение, краевые цветки желтые.

Георгина (Dahlia), астра (Callistephus сhinensis), цинния (Zinnia elegans), рудбекия (Rudbeckia), бархатцы (Tagetes), хризантемы (Chrysanthemum), эдельвейсы (Leontopodium alpinum) – прекрасные декоративные растения.

П о д с е м е й с т в о салатовые характеризуется тем, что все цветки корзинки язычковые, имеются млечники с млечным соком. Это меньшая по объему группа растений. Представители: салат латук (Lactuca sativa) – овощное растение образует листья в прикорневой розетке, съедобная; цикорий обыкновенный (Cichorium inthybus) – растет около дорог, на полях, лугах, пустырях. Формы цикория с толстыми корнями культивируют как однолетнее растение. Его корни высушивают и добавляют к натуральному кофе для более темной окраски напитка и придания ему специфического привкуса; одуванчик лекарственный (Taraxacum officinale) – сорняк; кок-сагыз (T. kok-saghys), крым-сагыз (T. hybernum), тау-сагыз (Scorzonera tau-saghyz)- каучуконосы, их культивировали как сырье для получения каучука, а из него – резины.

Сорные растения из этого подсемейства: осот полевой (Sonchus arvensis) – это влаголюбивое растение с желтыми корзинками соцветий. Его корневая система проникает в почву до 0,5 м глубиной. Каждый вновь образующийся побег образует свою корневую систему. Поэтому поверхностные слои почвы оказываются сплошь пронизанными массой корней. Корни ломкие и очень живучие. Даже при длине 3 см они могут быть органами возобновления растений; чертополох поникающий (Carduus nutans), крестовник обыкновенный (Senecio vulgaris).

Борьба с сорняками трудная. Они очень плодовиты, возобновляются также вегетативно путем корневых побегов.

Из семейства астровых в Красную книгу Республики Беларусь внесены козелец голый (Scorzonera glabra), крестовник водный (Senecio aquaticus), крестовник днепровский (S. borystenicus), крестовник приручейный (S. rivularis), крестовник эруколистный (S. erucifolius), крестовник приречный (S. fluviatilis), арника горная (Arnica montana), репейник (лопух) дубравный (Arctium nemorosum), астра степная (Aster amellus), белокопытник гибридный (Petasites hybridus), ромашник щитковый (Piretrum corymbosum), козелец пурпуровый (Scorzonera purpurea).

Литература:

1. Еленевский А.Г., Соловьева М.П., Тихомиров В.Н. Ботаника высших, или наземных растений: Учеб. для студ. высш. пед. учеб. заведений.-М.: Издательский центр «Академия», 2000.-432 с.

2. Комарницкий Н.А., Кудряшов Л.В., Уранов А.А. Ботаника: Систематика растений.- 7-е изд., перераб. – М.: Просвещение, 1975. – 608 с.

3. Чырвоная кніга Рэспублікі Беларусь: Рэдкія і тыя, што знаходзяцца пад пагрозай знікнення віды жывелін і раслін / Гал. рэдкал.: А.М. Дарафееў (старш.) і інш. – Мн.: БелЭн., 1993. – 560 с.