праграмма ботаника

Тирсы - это разветвленные соцветия, у которых степень разветвления уменьшается от основания к верхушке. Главная ось тирса нарастает моноподиально, но парциальными соцветиями того или иного порядка являются цимоиды. (рис.7)

Рис.7. Цимоидные соцветия

А-цимоиды: 1-3-монохазии: 1 - "элементарный" монохазий, 2 - извилина, 3 - завиток, 4 - двойной завиток, 5-6-дихазии: 5-дихазий, 6-тройной дихазий, 7-8 - плейохазии: 7 - плейохазий, 8- двойной плейохазий; Б - пример тирса.

Морфология плодов

Плод - репродуктивная часть покрытосеменных растений, заключающий семена, и развивающийся из одного цветка.

Как правило, плод развивается после оплодотворения, но у некоторых покрытосеменных может образовываться в результате апомиксиса, т.е. развития зародыша без оплодотворения.

Морфологической основой плода является гинецей и, прежде всего, завязь. Хотя иногда в образовании, плода принимают участие и другие части цветка - околоцветник, цветоложе, чашечка. Они могут видоизменяться, становясь сочными или, наоборот, деревянистыми или плёнчатыми.

Наибольшие изменения происходят в завязи. В её стенках накапливаются различные пластические и энергетические вещества: белки, крахмал, сахара, жирные масла, витамины и т.д.

Плод несёт в себе одно или несколько семян, которых у некоторых растений может быть до нескольких тысяч. Максимальное число семян в плоде равно числу семязачатков в завязи.

Плоды, возникающие из монокарпного, псевдомонокарпного и ценокарпного гинецеев, формируются как морфологически единое образование. А плоды, возникающие из апокарпного гинецея, состоят из отдельных частей (плодиков), каждая из которых соответствует простому пестику апокарпного гинецея.

21

Внешней структурой плода является околоплодник или перикарпий. Перикарпий - стенка плода- (и отдельных плодиков), окружающая семена и образующаяся из видоизменённых стенок завязи.

Иногда в образовании перикарпия принимают участие и другие части цветка - цветоложе, чашечка, гипантий.

На внешней стороне перикарпия образуются различные выросты: щетинки, крючочки и др. Все они способствуют распространению плодов.

В перикарпии различают три слоя: наружный, средний и внутренний. Эти слои не всегда чётко дифференцированы. Самая наружная часть околоплодника называется экзокарпием. Например, у персика, это тонкий опушённый наружный слой, у плодов цитрусовых -жёлтый или оранжевый железистый слой.

Средний слой околоплодника называется мезокарпием. У персика - это съедобная мякоть плода, а у цитрусовых - беловатый рыхлый слой, лежащий непосредственно под жёлтым слоем (экзокарпием).

Самая внутренняя часть околоплодника называется эндокарпием. В плодах вишни, сливы, абрикоса, персика этот слой представлен твёрдой косточкой, окружающей единственное семя. Косточка состоит из склереид.

Плоды очень разнообразны по размерам и окраске. Более яркую окраску имеют плоды, распространяющиеся при помощи животных.

Классификация плодов

Существуют морфологические и морфогенетические классификации плодов.

Современная морфогенетическая классификация основана, главным образом, на типе гинецея. Поэтому всё многообразие плодов удобно делить на четыре главных морфогенетических типа, в соответствии с основными типами гинецея: плоды - апокарпии, монокарпии, ценокарпии и псевдомонокарпии.

Плоды - апокарпии образуются из цветков, имеющих апокарпный гинецей. Апокарпии всегда возникают из цветков, имеющих верхнюю завязь. Эволюционно апокарпии считаются наиболее архаичными плодами.

Главные типы апокарпиев показаны в таблице 6 и 7.

Плоды монокарпии возникают из цветков, имеющих монокарпный гинецей. Это всегда цветки с верхней завязью. Монокарпии генетически родственны апокарпиям и, вероятно, появились в результате редукции всех плодиков, кроме одного. Они встречаются у наиболее продвинутых представителей розид и ранункулид. К монокарпиям относятся: боб, одноорешек, однолистовка, однокостянки (сухая и сочная), (табл. 6, 7). Типичный боб - это сухой плод, вскрывающийся по брюшному шву и спинной складке, т.е. двумя створками. Примерно половина представителей семейства бобовых имеет такой плод.

22

Таблица 6

Морфогенетические типы плодов Сочные плоды

	Апокарпии	Монокарпии	Ценнокарпии	Псевдомонокарпии
1. Земляничина (фрага)		1.Костянка	1.Ягода	1. Костянка (грецкий
		(абрикос, слива)	(брусника,	орех)
			помидор)
2.	Цинародий	2. Сочная	2.Яблоко
	(шиповника)	листовка	(рябина,
			боярышник)
3.Многокостянка			3.Тыквина	3.Многокостянка
			4.Гесперидий
4.	Многолистовка		(лимон)	4.Многолистовка
	(лимонник			(лимонник
			5.Костянка
			пиренарий
			(толокнянка,
			липа, орех
			кокосовый,
			женьшень)

Помимо типичного боба, известны и невскрывающиеся плоды (у гороха - Pisum sativum), членистые бобы, распадающиеся по перетяжкам (род копеечник - Hedysarum), сочные невскрывающиеся плоды (софора японская - Styphnolobium japonicum). У видов рода Consolida, близкого к роду Delphinium

из семейства лютиковых плод однолистовка, вскрывающийся только по брюшному шву.

Редко встречается сочная однолистовка (у воронца - Actaca spicata). Однокостянкой называют невскрывающийся односемянной монокарпии, эндокарпий у которого (косточка) твёрдый, склерефицированный. Мезокарпий в таком плоде может быть сочный (абрикос, персик, слива, черёмуха, вишня), или сухой кожистый (миндаль). В этом случае костянка называется сухой.

Кроме вышеперечисленных к монокарпическим плодам относится одноорешек (кровохлёбка - Sanguisorba).

23

Таблица 7

Морфогенетические типы плодов Сухие плоды

	Апокарпии	Монокарпии	Ценнокарпии	Псевдомонокарпии
	1.Многолис-	1.Боб	1.Коробочка	1.Орех (лещина,
	товка (пион)	(бобовые)	(лилейные,	хмель)
	2.Многооре	2. Листовка	паслёновые)	2.Желудь (дуб)
	шек (лютик,	(сокирки)	2. Стручок	3.Зерновка (злаки)
	лотос)	З.Орех	(крестоцветные)	4.Семянка
		(кровохлёбка)	3.Членистый	(сложноцветные)
		4.Сухая	стручок (дикая	5.Крылатый орех
		костянка	редька)	(берёза, ревень)
		(миндаль)	4.Стручочек	6.Мешочек
		5.Членистый	(пастушья сумка)	(семянка осок)
		боб	5.Схизокарпий
		(копеечник)	а) мальвовые
			б) вислоплодник
			(зонтичные)
			в) бурачниковые

Самая многочисленная группа плодов - ценокарпии. Образуются эти плоды ценокарпных гинецеев, образованных сросшимися плодолистиками. У всех ценокарпиев сложный пестик.

Кценокарпным плодам относятся: ягода, яблоко, гесперидий, ценобий, ценокарпная костянка или пиренарий, коробочка, стручок, вислоплодник.

Житейское и ботаническое понятия «ягода» существенно различаются. В ботаническом понимании ягодами являются плоды брусники (Vaccinium vitisidaea), черники (V. myrtillus). У ягоды сочный, нераскрывающийся перикарпий, не имеющий полости внутри. В мякоть перикарпия погружены семена. Наружный плотный слой ягод образуется за счёт склерефикации интегументов семязачатка.

Кнеобычным ягодам с одним семенем относятся ягоды барбариса

(Berberis).

Близки к ягоде тыквина и гесперидий. Тыквина - плод представителей семейства тыквенных. Гесперидий характеризуется железистым экзокарпием, губчатым мезокарпием и разросшимся эндокарпием, имеющим вид соковых мешочков (виды рода цитрус).

Коробочка отличается от ягоды сухим вскрывающимся перикарпием. Коробочка может быть одногнёздной и многогнёздной. Плод - коробочка характерна для семейств: лилейные, паслёновые, норичниковые, подорожниковые, маковые, кипрейные и др.

Стручок и стручочек также относятся к ценокарпиям. Эти типы плодов характерны для всех представителей крестоцветных. Стручок возникает из

24

зявязи, образованной двумя сросшимися плодолистиками. Семена образуются в центре стручка.

Иногда встречаются членистые стручки (дикая редька - Raphanus raphanistrum).

Стручочками называют стручки в миниатюре; длина их меньше или равна ширине, или лишь слегка её превышает.

Многие ценокарпии не вскрываются, но способны распадаться продольно на отдельные доли, называемые мерикарпиями. Они могут содержать одно, два или несколько семян. Распадающиеся ценокарпии называются схизокарпиями.

Например,	у мальвовых	плоды распадаются на		мерикарпии,	которые
называют	калачиками.	Схизокарпий	в семействе зонтичных называется
вислоплодником.

К схизокарпиям относятся ценобии - плоды почти всех губоцветных и бурачниковых. Зрелый плод состоит из четырех долей, причем одна доля соответствует половине плодолистика. Такие «полумерикарпии» называют эремами.

У ценокарпной костянки, или пиренария самый внутренний слой перикарпия, эндокарпий, склерефицируется. Внутри содержится несколько косточек. Примером такой костянки могут служить плоды толокнянки

(Arctostaphyllos uva-ursi), женьшеня (Panax ginseng), липы сердцелистной (Tilia cordata). Иногда количество косточек редуцируется и образуется одногнездный пиренарий, например, плод кокосовой пальмы (Cocos nucifera), который в быту называют кокосовым орехом.

Плод яблоко также относится к ценокарпиям. Гнёзда этого плода содержат семена, окружённые хрящеватой тканью эндокарпия, а мясистый мезокарпий возникает из разросшейся ткани гипантия. Плод яблоко характерен для многих розоцветных: яблони (Malus), груши (Pyrus), рябины (Sorbus) и т.д.

Плоды - псевдомонокарпин довольно широко распространены. Внешне они похожи на монокарпии, но первые образуются из псевдомонокарпного гинецея. Первоначально в таком гинецее закладывается два или большее число плодолистиков, но развивается только один, а остальные редуцируются. Иногда редукции не происходит, но плодолистики так плотно срастаются краями, что границ между ними не видно. Таким образом, образуется единственное гнездо завязи с одним семязачатком. К псевдомонокрпиям относятся: орех, желудь, псевдомонокарпная костянка, семянка, зерновка. Примером ореха могут служить плоды лещины и фундука (крупные орехи) с сильно склерефицированным перикарпием. Маленький орех у ольхи и хмеля. Если перикарпий образует крылатый вырост, то орех называется крылатым. Плод грецкого ореха называется псевдомонокарпной костянкой, т. к. имеет плотный экзокарпий, мясистый мезокарпий и склерефицированный эндокарпий.

Семянка - небольшой плод с кожистым перикарпием, который не срастается с семенем. Семянки могут быть снабжены выростами (летучками), а

25

у осок семянка заключена в пузыревидный прицветник, который называется мешочком.

Зерновка - плод всех злаков и некоторых других семейств однодольных. У этого многосемянного плода тонкий плёнчатый перикарпий срастается с семенем.

Побег и его видоизменения

Задание 1. Собрать, высушить и смонтировать гербарии побегов с различными типами ветвления:

*дихотомическое ветвление (точка роста стебля делится на 2 части, каждая из которых дает начало новому побегу).

*ложнодихотомическое ветвление (точка роста стебля замирает, а под ней закладываются две супротивные боковые почки, из которых развиваются 2 побега).

*моноподиальное (точка роста не прекращает расти в течение всей жизни побега, ветвление осуществляется за счет боковых ветвей).

*симподиальное (верхушечная почка замирает, а рост продолжается за счет боковой почки, продолжающей рост побега). Наблюдать такой тип ветвления можно у березы, томата, картофеля, яблони.

Задание 2. Собрать, высушить и смонтировать гербарии побегов различающихся по направлению роста: прямостоячий, лазающий, вьющийся, ползучий.

Задание 3. Собрать и изготовить гербарий видоизменений побегов: корневищ, клубней, луковиц

Задание 4. Собрать побеги с различным типом расположения листьев: супротивным, мутовчатым, спиральным.

Задание 5. Собрать коллекцию простых и сложных листьев: парно- и непарно перистосложных, тройчатосложных, дваждыперистосложных, триждыперистосложных.

Цветок и соцветие

Задание 1. Ознакомиться с разнообразием цветков и соцветий. Собрать и засушить цветки и соцветия, затем смонтировать гербарий по следующим темам:

1.Морфология цветка. Различные типы цветков (правильный с простым чашечковидным и венчиковидным околоцветником, цветки с двойным околоцветником).

2.Соцветия неопределенные, простые и сложные: кисть, колос, зонтик, щиток, головка, корзинка, метелка, сложный колос, сложный зонтик, сложный щиток.

3.Определенные соцветия (дихазий, плейохазий, монохазий).

26

5. Тема: Ядовитые и лекарственные растения

Подразделение растений на ядовитые и лекарственные условно. Ядовитыми можно назвать растения, которые, попадая в организм человека или животного даже в небольшом количестве, способны вызвать отравление или смерть. К таким растениям, произрастающим в районе проведения практики относятся: вех ядовитый, вороний глаз четырехлистный, грибы: мухомор и бледная поганка. К условно-ядовитым растениям района проведения практики в окрестностях города Иркутска относятся: живокость, борец или аконит, льнянка обыкновенная.

Богаты окрестности г. Иркутска лекарственными растениями. Среди них: горец змеиный, тысячелистник обыкновенный, пижма обыкновенная, лопух большой, череда четырехраздельная, чистотел большой, багульник болотный, курильский чай и др.

Задание 2. Во время экскурсии изучить видовой состав ядовитых и лекарственных растений. Собрать гербарий, заполнить таблицу по форме 8.

Таблица 8

Ядовитые растения

	№ п/п	Семейство	Название растения	Фенологическая	Примечание
				фаза

6.Тема: Культурная флора

Экскурсия в ботанический сад ИГУ.

Задание 1. Изучить коллекцию древесных и травянистых растений различных мест России и зарубежных стран, интродуцированных в условиях Сибири, записать их в дневник. Собрать растения для гербария.

7. Тема: Экскурсия на станцию Юннатов Задание. Ознакомиться с научной работой научных сотрудников, а также

с коллекцией декоративных и лекарственных растений, выращиваемых в открытом грунте.

8. Тема: Растения окрестностей побережья озера Байкал

Экскурсия по Кругобайкальской Железной Дороге. В ходе этой экскурсии студенты знакомятся с лекарственными растениями Красной книги, а также с эндемиками.

Примерный список растений, встречающихся на Кругобайкальской Железной Дороге:

27

1.Amblynotus rupestris – Круглоспинник,

2.Viola Alexandrowiana – Фиалка Алесандрова,

3.Hemerocalis minor – Красоднев Малый,

4.Lilium tenuifolium – Лилия малая,

5.Lilium martagon – Саранка

6.Adonis sibirica – Адонис, горицвет сибирский,

7.Menispermum dauricum – Луносемянник даурский,

8.Antrogene sibirica – Княжик сибирский,

9.Aconitum sukaczevii – Аконит Сукачева,

10.Anemone baicalensis – Анемона байкальская,

11.Iris sanguinea - Ирис кроваво-красный,

12.Campanula purctata – Колокольчик точечный,

13.Calystegia inflate – Повой вздутый,

14.Primula corthusoides – Примула кортузовидная,

15.Hippophae rhamnoides – Облепиха крушиновая,

16.Lathyrus tuberosus – Чина клубневая,

17.Chrysaspis spadicea – Клевер темно-каштановый.

УИРС на практике

Кроме обязательных работ, предусмотренных планом, студенты 1 курса получат индивидуальные задания по УИРС (учебно-исследовательская работа студентов).

Примерные темы УИРС

1.Разнообразие семян и плодов.

2.Ядовитые растения района практики.

3.Лекарственные растения района практики.

4.Изготовление влажных препаратов:

-цветки и соцветия представителей семейства лютиковых, розоцветных, вересковых, лилейных, астровых, губоцветных, пасленовых, маковых.

-плоды: груши, яблони, малины, земляники, смородины.

-листья: пастушьей сумки, крапивы, облепихи.

-черешки листьев свеклы, корневища и стебли однодольных и двудольных растений.

-корни однодольных и двудольных растений.

5.Сухие плоды - односемянные и многосемянные.

6.Лекарственное сырье (собрать и высушить) следующих видов: - тысячелистник - крапива - чабрец - пижма

- шиповник

7.Собрать растения для составления зимних букетов (для украшения кафедры).

28

Формы контроля

1.Контроль за ведением дневника осуществляется ежедневно.

2.Контроль за освоением практических навыков проводится по качеству выполненных индивидуальных заданий и освоению следующих навыков:

- определение "неизвестных" растений с помощью определителя - 10 шт. - гербаризация растений - 10 шт.

- знание латинских названий семейств, родов и видов.

Вопросы для проверки усвоения программы практики

1.Характеристика смешанного леса окрестностей города Иркутска.

2.Классификация лугов.

3.Характеристика низинного луга в поселке Вересовка.

4.Назвать и охарактеризовать лекарственные растения леса.

5.Назвать и охарактеризовать лекарственные растения луга.

6.Особенности прибрежных и водных растений.

7.Видовой состав прибрежных и водных растений.

8.Лекарственные деревья и кустарники в окрестностях г. Иркутска.

9.Сорные растения окрестностей г. Иркутска.

10.Антропогенное влияние на растительность Иркутской области.

Тестовые задания для контроля усвоения программы практики

1.Пальчаторассеченные листья имеет растение

1.пижма обыкновенная

2.горицвет сибирский

3.герань луговая

4.тысячелистник обыкновенный

2.Четырехгранный стебель имеет растение

1.пустырник сибирский

2.змеевик

3.чабрец

4.кровохлебка

5.водосбор

3.Лилия кудреватая имеет характерный плод

1.ягода

2.орешек

3.семянка

4.коробочка

5.костянка

4.Соцветие, состоящее только из трубчатых цветков имеет растение

1.нивяник обыкновенный

2.шиповник иглистый

3.большеголовник сафлоровидный

4.пижма обыкновенная

5.одуванчик лекарственный

5. Соцветие сложный зонтик имеет растение

29

1.тысячелистник обыкновенный

2.тмин обыкновенный

3.аир болотный

4.земляника лесная

5.укроп огородный

6. К однодольным относятся растения

1.аир болотный

2.сусак зонтичный

3.вех ядовитый

4.череда трехраздельная

5.купена душистая

7. Установите соответствия

Жизненная форма	Растение
А.Черемуха	1. Дерево
Б. Рододендрон даурский	2. кустарник
В.Облепиха	Г.Тополь душистый
Д. Кизильник
8. Установите соответствия
Жизненная форма	Растение
A. Клевер ползучий	1. полукустарник
Б. Тлокнянка	2. трава
B. Кровохлебка
Г. Черника
Д. Папоротник орляк
9. Установите соответствия
Растение	1. Местообитание
А. Бераза повислая	1. Смешанный лес
Б. Горошек мышиный	2. Суходольный луг
В. Щавель курчавый
Г. Папоротник женский

Д. Зопник клубненосный

10. К сорным относится официнальное лекарственное растение

1.Пырей ползучий

2.Чертополох

3.Одуванчик лекарственный

4.Икотник серый

5.Звезчатка средняя

11. К ядовитым относится растение

1.Горицвет сибирский

2.Ландыш Кейске

3.Болиголов пятнистый

4.Какалия копьевидная

5.Лилия кудреватая

30