Теоретические сведения

Семейство Solanaceae – Паслёновые. В семейство входит 90 родов и около 2900 видов. Это однолетние или многолетние травы, кустарники или некрупные деревья.

Листья простые, очередные, реже супротивные, без прилистников, иногда сильно рассечены. Часто листья сидят попарно, один из них крупнее другого.

Цветки развиваются между парами листьев. Цветки собраны в завитки или одиночные. Правильные, реже слегка неправильные, обоеполые. Околоцветник двойной, чашечка пятилопастная, остаётся при плодах, венчик спайнолепестный из 5 лепестков. Пять тычинок образуют плотную муфту вокруг столбика и рыльца. Гинецей синкарпный из двух плодолистиков, завязь верхняя, двугнездная или вторично четырех-пятигнездная с многочисленными семяпочками. Столбик с двулопастным или двураздельным рыльцем. Вокруг завязи пятилопастной нектарник.

Плод – ягода или коробочка. Семена с изогнутым зародышем (редко с прямым), с эндоспермом.

Один из самых социально значимых видов этого семейства – картофель (Solanum tuberosum). Родина картофеля – Чили. Здесь он возделывался ещё в самом начале нашей эры. Об этом свидетельствуют многочисленные археологические находки. В погребениях и могильниках индейцев обнаружены высушенные клубни. Отсюда картофель, по – местному папас, распространился в Перу, Боливию, Колумбию, Эквадор. К приходу конкистадоров в Южную Америку картофель занимал уже обширные пространства. Появление в России картофеля Императорское Вольное экономическое общество связывало с именем Петра I, который в конце XVII века прислал в столицу мешок клубней из Голландии якобы для рассылки по губерниям для выращивания. Тем не менее, на протяжении всего XVIII века картофель в основном подавали только в аристократических домах. Из-за довольно частых случаев отравления плодами «чёртова яблока» крестьянское население картофель долгое время не принимало.

Клубни картофеля имеют свойство зеленеть при хранении на свету, что является индикатором повышенного содержания соланина в них. Употребление в пищу одного позеленевшего клубня вместе с кожурой может привести к серьёзному отравлению. Другим индикатором повышенного содержания яда в картофеле является горьковатый вкус.

К пасленовым относятся такие известные полевые, овощные, технические растения: томат (Lycopersicum esculentum), красный перец (Capsicum annuum), физалис (Physalis alkekengi), табак (Nicotiana tabacum). Ядовиты: белладонна (Atropa belladonna), дурман (Datura stramonium), белена (Hyoscyamus niger), паслен черный (Solanum nigruin) и др.

Семейство Asteraceae – Сложноцветные. Крупнейшее семейство цветковых растений, которое включает 900 – 1200 родов, 18000 – 25000 видов по всему земному шару, что составляет 10% всех цветковых. Встречаются везде, где возможно существование растений, много космополитов. Произрастают по сорным местам, лугам, лесам, по берегам рек, болотам, культивируются. Жизненные формы разнообразные: однолетние и многолетние травы, кустарники и полукустарники, деревья, редко лианы и водные растения. Много корневищных, столонообразующих и клубневых трав. К исключениям можно отнести скалезию черешчатую (Scalesia pedunculata), высотой до 20 м, образующую настоящие леса на Галапагосских островах. Ещё выше вид брахилена мерана (Brachylaena merana), до 40 м высотой и 1 м толщиной, растущая на Мадагаскаре.

Листья: простые, очень редко сложные, без прилистников, цельные или различным образом рассеченные, часто опушены. Листорасположение: очередное, реже супротивное, многие виды образуют розетку прикорневых листьев.

Цветки собраны в корзинки, которые могут представлять собой парциальную часть сложных агрегатных соцветий: колосьев, кистей, метелок или цимоидных соцветий, основу корзинки составляет цветоложе, которое может быть плоским, выпуклым, вытянутым, ячеистым, ямчатым. Снаружи цветоложе окружено листочками обертки, которые располагаются в один, два или несколько рядов. Количество цветков в корзинке различно, от одного до тысячи. Цветки разных типов:

а) трубчатые – зигоморфные, обоеполые, циклические, с двойным околоцветником, чашечка состоит из пяти чашелистиков, редуцированных до хохолка, состоящего из различного числа щетинок, волосков или пленок, венчик из пяти сросшихся в трубку лепестков, андроцей из пяти тычинок, которые срастаются пыльниками и прикрепляются к венчику, гинецей ценокарпный, из двух плодолистиков. Завязь нижняя.

б) язычковые – зигоморфные, обоеполые, циклические, с двойным околоцветником, чашечка состоит из пяти чашелистиков редуцированных до хохолка, состоящего из различного числа щетинок, волосков или пленок, венчик из пяти сросшихся в одну пластинку лепестков, андроцей из пяти тычинок, которые срастаются пыльниками и прикрепляется к венчику, гинецей ценокарпный, из двух плодолистиков. Завязь нижняя.

в) ложноязычковые – зигоморфные, однополые (женские), циклические, трехкруговые, с двойным околоцветником, чашечка из пяти свободных чашелистиков, редуцированных до хохолка, венчик из трех сросшихся в одну пластинку лепестков, гинецей из двух сросшихся плодолистиков. Завязь нижняя.

г) воронковидные – зигоморфные, бесполые, однокруговые, с простым венчиковидным околоцветником, состоящим из трех сросшихся лепестков.

Часть сложноцветных – апомикты, т.е. плоды у них развиваются без оплодотворения. Типичный апомикт – одуванчик. Псевдомонокарпные плоды астровых – сухие невскрывающиеся семянки. Очень часто они снабжены летучкой – хохолком, или паппусом, образованным волосками видоизменившейся чашечки. Иногда волоски паппуса выносятся на специальном выросте верхушки завязи – носике, а летящая семянка, например, у одуванчика, напоминает при этом миниатюрный парашют. В других случаях, как у череды, щетинки на верхушке завязи снабжены крючками и легко цепляются за шерсть животных или одежду. У лопуха, дурнишника и многих других сорных цепляющиеся крючки имеют листья обвертки, что не менее успешно позволяет распространяться их семенам.

Представители семейства содержат разнообразные биологически активные вещества: терпены и терпеноиды, алкалоиды, сапонины, кумарины, флавоноиды, эфирные масла, инулин; виды подсемейства языкоцветных содержат латекс.

Многие виды сложноцветных относятся к важным культурным растениям. Среди них первое место занимает подсолнечник, родом из Мексики, отличающийся самыми крупными головками из всего семейства сложноцветных (иногда до 30 см в диаметре). Также культивируют топинамбур (земляная груша), цикорий, артишок, латук, стевию и др. В цветниках выращивают георгины, астры, маргаритки, циннии, кореопсисы, бархатцы, ноготки и другие. В медицинских целях используют полынь, эстрагон, тысячелистник, некоторые виды ромашки, арнику, череду трёхраздельную, расторопшу пятнистную и пр. Соки серпухи красильной ранее широко использовались для изготовления жёлтой и зелёной красок. Среди опасных сорняков можно выделить растения из рода амброзия (Ambrosia), вызывающие аллергическую сенную лихорадку. Родом амброзия из Америки, но очень широко распространилась по всему миру, в том числе и в России – 5 видов из 30. К сорным растениям также можно отнести некоторые виды череды (Bidens) и др.

Практические задания и контрольные вопросы

К занятию необходимо знать следующие вопросы:

Общая характеристика семейств паслёновых и сложноцветных, систематика семейства. Уметь правильно препарировать предложенные цветки, составлять их формулы и диаграммы.

Цель занятия: Познакомиться с разнообразием, особенностями строения вегетативной и генеративной сфер некоторых представителей семейств пасленовые и сложноцветные. При этом:

- познакомиться с разнообразием видов этих семейств, в том числе, характерных для Архангельской области;

- закрепить навыки препарирования цветков и изучения их под бинокуляром, навыки написания формул и изображения диаграмм;

- закрепить полученные ранее навыки определения прогрессивных и примитивных признаков в строении цветков.

Систематическое положение изучаемых объектов:

Отдел: Angiospermae или Magnoliophyta – Покрытосеменные или цветковые

Класс: Dicotyledones – Двудольные

П/класс: Asteridae – Астериды

Порядок: Scrophulariales – Норичниковые

Семейство: Solanaceae – Пасленовые

Род:

Вид:

Порядок: Asterales – Астроцветные

Семейство: Asteraceae – Сложноцветные

Род:

Вид:

Материалы и оборудование: бинокулярные микроскопы, наборы для микропрепарирования, влажные препараты, чашки Петри, гербарные образцы, таблицы, мультимедийные материалы.

Задания:

1. Познакомьтесь с разнообразием пасленовых и сложноцветных Архангельской области по гербарным материалам, запишите названия не менее 10 представителей на русском и латинском языках:

2. Запишите ответ на вопрос: каково природное и хозяйственное значение видов семейства сложноцветные для нашего региона?

3. Отпрепарируйте и проанализируйте цветок паслена сладко-горького или картофеля, составьте формулу и диаграмму, зарисуйте цветок в разрезе с учетом особенностей строения и расположения околоцветника, тычинок, пестика.


Рисунки частей цветка Solanum tuberosum

Формула цветка Solanum tuberosum	Диаграмма цветка Solanum tuberosum

4. Отметьте в строении цветка картофеля примитивные и прогрессивные признаки:

Примитивные эволюционные признаки строения цветка Solanum tuberosum	Прогрессивные эволюционные признаки строения цветка Solanum tuberosum

5. Рассмотрите клубень картофеля. Отметьте на рисунке все морфологические части, доказывающие, что это видоизменённый побег. Сделайте поперечный разрез клубня. Зарисуйте, отметьте анатомические особенности строения.


Условные обозначения:	Условные обозначения:
Морфологическое строение клубня Solanum tuberosum	Анатомическое строение клубня Solanum tuberosum

6. Используя гербарные материалы, рассмотрите строение корзинок следующих растений: мать и мачеха (Tussilago farfara), одуванчик лекарственный (Taraxacum officinale), василек фригийский (Centaurea phrygia), пижма обыкновенная (Tanacetum vulgare), нивяник обыкновенный (Leucanthemum vulgare). Обратите внимание на особенности обертки соцветий (одно-, дву-, многорядная), типы цветков в соцветии (язычковые, ложноязычковые, трубчатые, воронковидные, двугубые), характер ложа (гладкое, ячеистое, ямчатое, волосистое, чешуйчатое) изучаемых корзинок, все данные занесите в таблицу:

Название растения	Число кругов листочков обертки	Форма листочков обертки	Типы цветков в корзинке	Характер ложа корзинки
Tussilago farfara
Taraxacum officinale
Centaurea phrygia
Tanacetum vulgare
Leucanthemum vulgare

7. Отметьте на схеме все части корзинки подсолнечника:

	Условные обозначения:
Схема строения соцветия-корзинки Helianthus annuus

8. Отметьте типы и части цветков различных типов сложноцветных в эволюционном ряду:

	Условные обозначения: 1 2 3 4 5
Характерные для семейства сложноцветных типы цветков

9. Рассмотрите представленные на рисунках плоды разных видов сложноцветных. Устно отметьте морфологические особенности плодов, связанные с их распространением:

Плоды сложноцветных 1 - козлобородник (Tragopogon paradoxum); 2 - бодяк полевой (Cirsium arvense); 5 - золотая розга (Solidago virga aurea); 4 - крестовник (Senecio); 5 - череда (Bidens tripartita); 6 - диптерокома (Dipterocoma pusilla); 7 - дурнишник колючий (Xanthium spinosum); 8 - лопух большой (Arctium majus)

Вопросы и задания для самопроверки:

1. Какой объем и географическое распространение семейства пасленовые?

2. Назовите жизненные формы, особенности вегетативной сферы пасленовых.

3. Выделите особенности репродуктивной сферы пасленовых.

4. Какое практическое значение видов семейства паслёновых?

5. Где распространены виды семейства сложноцветные?

6. Каковы основные систематические признаки семейства сложноцветные?

7. Почему семейство сложноцветные получило такое название?

8. По каким признакам семейство делится на два подсемейства?

9. Что такое антодий?

10. В чём практическое и природное значение сложноцветных?

Студент _______________________