Филогенетические системы покрытосеменных 10 страница

О происхождении однодольных от двудольных говорит наличие у однодольных в молодой стадии их развития признаков двудольных растений и наличие у некоторых двудольных признаков, свойственных однодольным растениям.

Некоторые ботаники не выделяли однодольные в самостоятельный класс и размещали их в филогенетической системе в разных местах среди двудольных. Однако в настоящее время имеется мало сторонников такого мнения. Преобладающее число ботаников-систематиков выделяет однодольные в самостоятельный класс, который характеризуется комплексом признаков и, таким образом, представляет собой хорошо очерченную естественную группу растений. По разнообразию представителей класс однодольные значительно Уступает классу двудольные. Среди однодольных имеется много ценных для человека растений (хлебные злаки, кормовые злаки, пальмы, лилейные и др.). Класс однодольные объединяет около 30 тыс. видов, входящих в 50 семейств. Из существующих порядков однодольных рассмотрим сусакоцветные, лилиецветные, орхидноцветные, осокоцветные, злакоцветные, пальмоцветные и рогозоцветные.

Порядок сусакоцветные (ButomaIes). Этот порядок считается наиболее древним и примитивным. Большинство представителей приспособлено к водным условиям существования. Некоторые представители порядка имеют признаки, сходные с многоплодниковыми класса двудольные. Они характеризуются наличием примитивных эволюционно древних признаков: цветки правильные, часто с большим количеством тычинок и пестиков, расположенных по спирали. Гинецей обычно апокарпный (несросшийся). Околоцветник двойной. Плод - листовка. Семена без эндосперма. Порядок представлен несколькими семействами. Рассмотрим из них только сусаковые и водокрасовые.

Семейство сусаковые (Вutоmасеае). Многолетние болотные и водные растения северного полушария, Листья линейные; стебель в виде стрелки. Околоцветник двойной. Тычинок много или 9. Типичный представитель семейства - сусак зонтичный. Сусак зонтичный (Butomus umbellatus L.) - прибрежное болотное растение с сильно развитым корневищем, листья прикорневые, линейные, слегка 3-гранные, голые, длиной 20...30 см. Цветки правильные, розовые, околоцветник двойной - чашелистиков 3, лепестков 3. Тычинок обычно 9, пестиков чаще 6. Соцветие зонтиковидное на длинном безлистном стебле (рис. 264). Корневище содержит большое количество крахмала. Многолетнее растение.

Семейство водокрасовые (Hydrocharitасеае). Растения, плавающие на поверхности воды. Цветки часто однополые, правильные. К этому семейству относятся водокрас, или лягушечник (Hydrocharis morus-ranae L.), - маленькое плавающее на воде растение с белыми цветками; валлиснерия (Vallisneria L.), телорез (Stratlotes L.) и элодея (Elodea Michx.). Цветки правильные, мелкие, двойные - 3 лепестка и 3 чашелистика, тычинок 3...9. Листья мелкие, продолговатые, сидят мутовками по 3. Стебель тонкий, ветвистый, высотой З0..;60 см. Элодея канадская, или водяная чумa (Elodea canadensis Michx.), - водное двудомное растение. В Европу - Ирландию - было завезено из Америки в 1836 г., откуда быстро распространилось по всей Европе и в настоящее время образует местами большие заросли, встречается и в водоёмах Сибири. В Европу завезены одни женские экземпляры, которые без мужских растений не дают семян и размножаются только вегетативно, частями побегов. Водяной чумой это растение назвали за чрезвычайно быстрое распространение в водоёмах Европы и Азии.

Порядок лилиецветные (LiIiaIes). Лилиецветные в филогенетическом отношении являются древним порядком. Это крупный порядок, представители которого имеют типичное для однодольных строение цветков и вегетативных органов. Цветки 3-членные, обычно обоеполые, правильные, одиночные или собранные в соцветия. Околоцветник простой, чаще раздельнолепестный, у большинства венчиковидный. Листья узкие, длинные, с параллельным, реже дуговым жилкованием. Преимущественно многолетние травы с корневищами или луковицами. Наиболее характерным представителем этого порядка является семейство лилейные.

Семейство лилейные (Liliасеае). Для большинства представителей этого семейства свойственно наличие луковиц, поэтому их в практике сельского хозяйства часто называют луковичными. Некоторые виды образуют корневища (ландыш). Многолетние травы, реже древовидные (юкки, драцены и др.) растения. Цветки чаще крупные, яркоокрашенные, правильные, обоеполые, собранные в соцветия - кисти, метёлки или колосья, реже одиночные. Околоцветник простой, венчиковидный, чаще раздельнолепестный. Лепестков 6, по 3 в 2 кругах. Тычинок 6, по 3 в 2 кругах. Пестик 1 из 3 плодолистиков. Завязь верхняя, 3-гнёздная. Плод - коробочка или ягода. Насекомоопыляемые растения. Листья удлинённые, ланцетовидные или линейные с параллельным или дуговым жилкованием, цельнокрайные или пильчатые. В СССР произрастают свыше 600 видов. Растут повсеместно, многие в степной и полупустынных зонах.

Род лилия (Lilium L.) объединяет многие виды многолетних травянистых растений с яркоокрашенными, крупными, душистыми, очень изящными цветками, воронковидными, колокольчатыми, собранными в кисть (рис. 265). Венчик раздельнолепестный. Плод - коробочка. Луковица с плотными черепитчато расположенными наружными чешуями. Листья мутовчатые или очерёдные, сидячие или короткочерешковые. Стебли ежегодно отмирают. Включает около 80 видов. Наиболее распространёнными видами считаются лилия белая (L. candidum L.) с крупными, воронковидными, душистыми, белыми цветками; лилия тигровая (L. tigrinum Ker-Gawl.) с цветками оранжевого цвета, усеянными чёрными пятнами, и др. Многие виды возделываются как декоративные.

Род тюльпан (Tulipa L.) представлен в СССР, более чем 60 дикорастущими видами. Цветки одиночные, крупные, венчик колокольчатой формы, раздельнолепестный, лепестки самой разнообразной яркой окраски - от белой до чёрной с различными переходами. Плод - коробочка. Размножается детками луковиц и семенами. Растёт дико главным образом в степных районах Казахстана, на Кавказе, в Средней Азии и на Юго-Востоке европейской части СССР. Широко разводится как декоративное растение, особенно в Нидерландах, где климат очень благоприятен для культуры тюльпанов. Известно около 800 сортов.

Род лук (Allium L.) объединяет свыше 400 культурных и дикорастущих видов. В дикорастущем состоянии в СССР распространены главным образом в горных районах Средней Азии и Кавказа. Для лука характерно наличие трубчатых листьев. Почти все виды лука обладают острым вкусом и резким запахом вследствие образования большого количества эфирных масел. Лук содержит много фитонцидов. Лук репчатый (А. сера L.) - многолетнее травянистое растение, высотой 50...90 см. Стебель (цветонос) трубчатый, дутый. Листья оригинальные - трубчатые, прикорневые, с сильным восковым налётом. Цветки мелкие, правильные, беловатые, собранные в соцветие - зонтик - шарообразной формы. Плод - коробочка. Семена чёрные, угловатые. Хороший медонос. Луковицы содержат много сахара, эфирных масел, витаминов и фитонцидов. Резкий, острый запах лука зависит от эфирного лукового масла. В диком виде неизвестен. Культивируется как пряное растение. Лук-батун (A. fistulosum L.) - многолетний (3...4 года) вид, образует очень рано, как только сойдёт снег, зелёные трубчатые листья. Лук-порей (A. porrum L.) имеет удлинённую луковицу и широкие, линейные, длинные листья (рис. 266). Чеснок посевной (A. sativum L.) - многолетнее растение, все части которого имеют специфичный чесночный запах. Для чеснока характерно наличие сложных луковиц. Обладает сильными фитонцидными свойствами. Цветки зеленовато- или красновато-белые. Околоцветник из 6 лепестков, тычинок 6, пестик Г. Соцветие - зонтик. Листья линейные, плоские. Одна из древнейших культур. Лук медвежий, или черёмшa (A. ursinum L.), - многолетнее дикорастущее растение. Стебель 3-гранный, листьев всего 2, ланцетные с влагалищами. Цветки правильные, снежно-белые. Распространён в европейской части СССР, на Кавказе, в Сибири, на Дальнем Востоке. Листья и луковицы съедобны.

Род безвременник (Colchicum L.) имеет крупные немногочисленные цветки на длинных цветоносах, околоцветник простой, сростнолистный, колокольчатой формы. Листья мелкие, узкие. Цветёт поздно осенью. Плоды - коробочки, созревают следующей весной (откуда и получил название - безвременник). Растение содержит алкалоид колхицин. Растёт на Кавказе, в Средней Азии, на Украине.

Род ландыш (Convallaria L.) представлен одним видом. Ландыш майский (С. majalis L.) - многолетнее корневищное растение. Корневище ползучее. Цветки правильные, белые, очень душистые. Плод - красная ягода. Листья эллиптической формы (рис. 267). Цветёт в мае. Легко размножается кусочками корневищ. Все части растения ядовиты, содержат алкалоиды и гликозиды. Животные не поедают. Возделывается как декоративное, лекарственное (сердечное) и парфюмерное растение. Широко распространён в лесах.

Род вороний глаз (Paris L.) объединяет 8 видов. Типичный представитель - вороний глаз четырехлистный. Вороний глаз четырехлистный (P. quadrifoliа L.) - многолетнее растение. Стебель прямостоячий, несет 4 мутовчатых листа (2 пары) и заканчивается одним цветком (рис. 268). Цветок правильный, из 6...8...10 несросшихся лепестков, зелёновато-жёлтого цвета. Плод - чёрная ягода. Все части растения, особенно ягоды, ядовиты.

Род спаржа (Asparagus L.) представлен растениями с плёнчатыми листьями, в пазухах их развиваются безлистные ветви. Спаржа обыкновенная, или спаржа лекарственная (A. officinalis L.) - многолетнее травянистое растение. Стебли тонкие, ветвистые. Хорошо развиты корневища. Распространена на Кавказе. Очень древняя овощная культура (более 2000 лет). В пищу употребляют молодые побеги.

Род алоэ (Aloe L). представлен многолетними травянистыми растениями, с толстыми мясистыми листьями, часто по краям с шипиками. Цветки цилиндрические, красноватые, жёлтые или зелёные, собранные в кисть или метёлку. Известно около 800 видов; в диком состоянии обитают в сухих областях Африки. В СССР часто разводится как комнатное. Сок листьев используется для приготовления лекарств.

Семейство лилейные имеет большое народнохозяйственное значение. Многие предаавители - ценные овощные культуры (лук, чеснок, спаржа). Лук и чеснок с древних времен употребляются в пищу. Они обладают противоцинготными и противобактериальными свойствами. Среди лилейных много декоративных растений: лилия, ландыш, тюльпан, гиацинт и др.

Семейство амариллисовые, или нарциссовые (Amaryllidaceae). Сходно с семейством лилейные, но отличается от него нижней завязью. Представители этого семейства - преимущественно трвпические растения. Многие из них декоративные.

Род нарцисс (Narcissus L.) представлен многолетними травянистыми декоративными растениями. Цветки одиночные, простые и махровые, белые и жёлтые, с приятным нежным ароматом. Лепестки сросшиеся основанием в длинную трубку с крупным отгибом из 6 раздельных лепестков. В центре цветка выделяется коронка, обычно красноватого цвета, а внутри её видны жёлтые пыльники. Размножается луковицами. Известно около 40 видов, в СССР - 2 вида.

Род подснежник (Galanthus L.) объединяет многолетние низкорослые луковичные растения, с 2 линейными листьями, с цветочной стрелкой, вершина которой заканчивается 1 белого цвета цветком. Зацветает весной очень рано. Включает около 10 видов, в СССР - 7 видов в лесах Кавказа. Разводится как декоративное.

Род агава (Agave L.) включает растения с сильно укороченным стеблем, листья прикорневые. Агава американская (A. americana L.) - многолетнее тропическое растение. В СССР выращивается только на юге - на Кавказе, в Крыму – и в теплицах как декоративное. Характерной особенностью этого растения является способность цвести только 1 раз в жизни (на 5...16-й год), после чего растение погибает. Стебель укороченный, несет крупные, мясистые, колючие по краям, удлинённые листья, которые образуют прикорневую розетку. Во время цветения агава выбрасывает высокий цветонос (8...12 м), который несет тысячи цветков, собранные в кисть (рис. 269). В диком виде растёт в Мексике, Африке, Южной Азии. Здесь её возделывают. Из листьев получают волокно для веревок, а из сока листьев приготавливают спиртной напиток.

Порядок орхидноцветные (Orchidales). Этот порядок представлен всего одним семейством орхидные. Для представителей порядка характерно приспособление цветка к энтомофилии, цветки имеют самую разнообразную причудливую форму.

Семейство орхидные, или ятрышниковые (Огсhidасеае). Растут главным образом в тропиках, где они часто являются эпифитами. Это очень разнообразное семейство, по числу видов оно занимает второе место среди покрытосеменных (первое - сложноцветные) и насчитывает около 20 тыс. видов. Цветки чрезвычайно разнообразны по величине, форме и окраске, как правило, чаще одиночные, реже собраны в кистевидные соцветия, околоцветник 3-членный. Часто у орхидей верхний лепесток венчика превращается в губу, этот лепесток отличается от других и по величине и по окраске; имеет специальное вместилище нектара.Тычинок 1 или 2, часто несколько тычинок недоразвитых, не образующих пыльцу. Пыльца собрана в комочки (поллинии). Завязь нижняя. Плод - коробочка. Семена очень мелкие, легко разносятся ветром. Значительное усиление зигоморфности околоцветника является следствием приспособления орхидей к опылению самыми разнообразными представителями животного мира: шмелями, пчёлами, осами, бабочками, птицами и даже улитками. Орхидеи очень требовательны к чистому воздуху. Легко размножаются вегетативно (частями клубней и корневищ, черенками, отводками) и очень трудно семенами. Из огромного разнообразия орхидей в СССР дико произрастает около 120 видов. Встречаются обычно во влажных лесах.

Род башмачок (Cypripedium L.) имеет очень крупные, одиночные, неправильные, оригинальной формы цветки. Губа двулопастная в виде башмачка. Листья продолговатые. Башмачок настоящий (С. calceolus L.) растёт в лесах, среди кустарников. Небольшое (20...25 см), травянистое, корневищное растение (рис. 270). Цветок неправильный, губа двулопастная, в виде башмачка, ярко-жёлтой окраски.

Род ятрышник (Orchis L.) представлен многолетними травами с цельными или лапчатораздельными подземными клубнями, обычно их 2. Цветки неправильные, собраны в колосовидное соцветие. В СССР свыше 30 видов. Наиболее часто встречается ятрышник пятнистый. Ятрышник пятнистый, или кукушкины слёзки (О. maculata L.), - многолетнее травянистое растение, высотой 15...40 см. Листья стеблеобъемлющие, ланцетные, с бурыми пятнами.

Практическое значение орхидных невелико: они используются главным образом в качестве декоративных растений.

Порядок осокоцветные (СурегaIes). Этот порядок включает всего 1 семейство - осоковые, описание которого характерно и для порядка. Плоды - орешки; зародыш в семени окружён эндоспермом; этим осокоцветные отличаются от близкого им порядка злакоцветные.

Семейство осоковые (Сурегасеае). Многолетние, редко однолетние травы. В отличие от злаков стебель у большинства 3-гранный, выполненный, без узловых утолщений. Листья линейные, пластинка жёсткая с острорежущими краями, влагалище замкнутое, язычок между листовой пластинкой и влагалищем отсутствует. Листья на стебле расположены в 3 ряда. Цветки мелкие, невзрачные, чаще в колосовидных соцветиях, которые собраны в сложные соцветия - метельчатые, головчатые, зонтиковидные. Цветки обоеполые или раздельнополые. Околоцветник отсутствует или представлен щетинками, часто цветки голые. Тычинок обычно 3, пыльники прикреплены к тычиночной нити своим основанием, пестик 1 с 2...3 рыльцами. Завязь верхняя. Плод - орешек, редко семянка. Семя окружено эндоспермом. Ветроопыляемые растения.

Семейство осоковые имеет много сходных признаков с семейством злаковые, и поэтому некоторые ботаники объединяют оба эти семейства в 1 порядок. Однако, несмотря на большое сходство, эти семейства имеют и ряд отличительных признаков, которые позволяют выделить их в самостоятельные порядки. Семейство объединяет свыше 3000 видов. Растут они по всему земному шару.

Род осока (Сагех L.) представлен многолетними травянистыми растениями. Стебли прямостоячие, как правило, 3-гранные. Цветки однополые, причём мужские и женские цветки собраны либо в различные соцветия, либо в одном соцветии внизу образуются тычиночные, а наверху - пестичные, или наоборот. Тычиночные цветки имеют 3 тычинки, в пестичных цветках - пестик с 2...3 рыльцами. Тычиночные цветки сидят в пазухе кроющих чешуй, а пестичный цветок заключен в особый мешочек, который представляет собой видоизмененный прицветный лист. Соцветие-колосок (рис. 271). Плод-орешек, который заключен в мешочек, заполненный воздухом, что способствует переносу семян осок водой. Многие осоки образуют сильно развитые корневища. Видовые признаки осок малоразличимы, поэтому определение видов сопряжено с большими трудностями. Часто встречаются осока вздутая (С. rostrata Stokes), осока водяная (С. aquatilis Wahlb.), осока ранняя (С. ргаесох Schreb.), осока острая (С. acuta L.) и др. Род осока включает около 2000 видов, из них в СССР произрастает 400. Встречаются в разных климатических условиях, но наибольшее разнообразие видов отмечается преимущественно на сырых, болотистых местах. Некоторые виды осок растут в тундре, степях, полупустынях, пустынях, на горных пастбищах.

Род камыш (Scirpus L.) представлен многолетними травянистыми высокорослыми (до 2...3 м) растениями. Наиболее распространены 2 вида - камыш озёрный и камыш лесной. Камыш озёрный (S. lacustris L.) - типичное прибрежное растение, которое часто образует огромные заросли на озёрах, реках и болотах европейской части СССР, Сибири, Среднеазиатских республик и на Кавказе. Многолетнее травянистое растение. Стебель толщиной 2...3 см, безлистный, округлый, высотой 50...250 см, имеет мощные ползучие корневища, при помощи которых быстро размножается вегетативно. Цветки в колосках, собранных в сложные соцветия в виде метёлки (рис. 272). Плод сжато-3-гранный. Камыш лесной (S. sylvaticus L.) имеет тупо-3-гранные полые стебли высотой 40...120 см. Листья широколинейные. Колоски сидят скученно по 3...5 на концах веточек. Плод обратнояйцевидный, с коротким носиком.

Род клубнекамыш (Bolboschoenus Palla) представлен камышом морским. Камыш морской (В. marHlmus (L.) Palla) имеет 3-гранный облиственный стебель высотой 50...100 см. Листья сильно заострённые. На концах корневищ образуются шаровидные клубни величиной с лесной орех, которые содержат высокий процент крахмала и охотно поедаются животными. В Казахстане образует большие заросли вдоль рек Эмбы, Урала и др.

Род пушица (Eriophorum L.) представлен многолетними травами с хорошо развитыми корневищами. Стебли чаще 3-гранные. Листья линейные. Цветки обоеполые, собраны в колоски. Околоцветник в виде щетинок, которые после опыления цветков разрастаются и образуют при плодах так называемую белую пуховку. Цветёт в мае. Плод - орешек. Дико растёт на низинных заболоченных лугах. В СССР известно 15 видов. В молодом виде ранней весной до разрастания пуховок охотно поедается животными, особенно оленями. Летом и осенью вредное растение. Пушица влагалищная (Е. vaginatum L.) имеет тупо-3-гранные многочисленные стебли высотой 30...100 см. Прикорневые листья нитевидные, 3-гранные, стеблевые верхние со вздутыми влагалищами (рис. 273). Стебель с одним верхушечным колоском. Растёт по торфяным болотам.

Род папирус (Cyperus L.) объединяет многолетние травянистые растения. Стебель прямой, 3-гранный, высотой 4...5 м. Листья прикорневые, узкие, длинные. Соцветие очень крупное, зонтиковидное. Цветки обоеполые без околоцветника. Родина - тропическая Африка, где папирус образует по берегам рек и озёр огромные заросли. Используется для приготовления бумаги, циновок, обуви. Рукописи древних египтян, греков, персов написаны на папирусе 1000...300 лет до н. э. В настоящее время в СССР выращивается как декоративное комнатное и оранжерейное растение.

Практическое значение семейства осоковые невелико. Среди большого разнообразия осоковых отсутствуют растения, которые возделывались бы в практике сельского хозяйства. Только 1 растение этого семейства - чуфу, или земляной миндаль, иногда выращивают ради получения подземных клубеньков. Осоковые часто в сырых местах составляют основной травостой природных кормовых угодий, кормовое качество осоковых низкое. Но в пустынях и горах Средней Азии осоки часто являются главными пастбищными травами. По химическому составу осоковые травы нередко сходны со злаками, но по кормовым качествам сильно уступают им. Часто осоковые называют болотными травами, или кислыми злаками.

Порядок злакоцветные (Graminales), или мятликоцветные (РоaIes). Порядок включает всего 1, но очень большое и разнообразное семейство злаки (мятликовые). Приспособление к опылению ветром (анемофилия) у злаков выражено ещё сильнее, чем у представителей предыдущих порядков. Как уже отмечалось, семейство злаки сходно с семейством осоковые, но имеет и ряд существенных отличительных признаков. У злаков зародыш семени примыкает к эндосперму одной стороной, у осок он окружён эндоспермом; плод у злаков - зерновка, у осоковых - орешек.

Признаки	Злаки	Осоки
Стебель	Округлый, полый, с утолщёнными узлами	3-гранный, выполненный, узлы не утолщены
Влагалище листа	Как правило, несросшееся	Обычно сросшееся '*
Расположение листьев	Очерёдное, 2-рядное	3-рядное
Язычок листа	Имеется	Отсутствует
Соцветие	Обычно из двуполых цветков	Обычно из однополых цветков
Прикрепление пыльников к тычиночной нити	Серединой	Основанием
Расположение зародыша в семени	Примыкает кэндосперму одной стороной	Окружён эндоспермом
Плод	Зерновка	Орешек

Дата добавления: 2015-04-25