Тема 3: Підклас Каріофіліди (Caryophyllidae)

Мета: На основі вивчення представників різних родин визначити місце каріофілід в системі дводольних.

Професійна спрямованість: Матеріал даної теми необхідний вчителю біології при викладанні теми: “Різноманітність покритонасінних, їх класифікація”. В шкільному курсі біології розділ “Рослини” 6 клас вивчаються родинаЛободові.

План

1. Підклас Каріофіліди. Порядок Гвоздикоцвіті. Характеристика родини Гвоздикові.

2. Характеристика родини Лободові.

3. Порядок Гречкоцвіті. Характеристика родини Гречкові.

Основні поняття теми: перисперм, верхня та напівнижня завязь, плід: коробочка, горішок, роструб.

Обрані методи: лекція з елементами бесіди

Питання для самостійного вивчення та осмислення

1. Практичне значення родини Лободові на прикладі конкретних представників.

2. Практичне значення родини Гвоздикові на прикладі конкретних представників.

3. Практичне значення родини Гречкові на прикладі конкретних представників.

Запитання для самопідготовки та самоконтролю

1. Якими життєвими формами представлені гвоздичні та лободові? Який обсяг цих

родин у флорі світу, України?

2. Яка спільна ознака об’єднує представників порядку Гвоздикоцвіті?

3. З’ясувати господарське значення родин Лободові і Гречкові.

4. Які види родин Dianthusкультивують як декоративні рослини?

Рекомендована література:

1. Морозюк С.С. Систематика рослин. Лабораторні заняття. - К.: Вища школа, 1988. -С. 128-133.

2. Чопик В.І., Липа О.Л. Лабораторний практикум. 1989. – С. 83-103, 128-133.

3. Нечитайло В.А., Липа О.Л. Систематика вищих рослин. - К.: Вища школа, 1993. –С. 141-146.

4. Сергиевская Е. В. Систематика высших растений: Практический курс. С.-Петербург: 1998.-С. 212-220, 300-308.

5. Липа О. Л., Добровольський І. А.Ботаніка. Систематика нижчих і вищих рослин.- К. : Вища школа, 1975.- С. 263-266, 269-272.

І Підклас Каріофіліди.

Трав’янисті, напівкущі або низькорослі куші, рідко невеликі деревця. Листки цілісні. Квітки двостатеві, рідше одностатеві. Зрілий пилок трьохклітинний. Оболонка пидкових зерен має три борозенки. Гінекей апокарпний, рідше ценокарпний. Насіння як правило із зігнутим периферичним зародком і периспермом.

Підклас Каріофіліди охоплює три надпорядки, три порядки, 19 родин, 29 підродин. Походить очевидно від якихось давніх ранункулід.

Порядок Гвоздикоцвіті (Caryophyllales)

Найбільший порядок, включає 17 родин. Трави, рідше кущі або невеликі деревця. Квіти, суцвіття і плоди різних типів. Характерною спільною ознакою є зігнутість насінних зачатків та зародка в насінині, який оточує мучнистий ендосперм (перисперм).

Родина Гвоздикові (Caryophyllaсeaе)

Одна 0з найбільших родин в порядку Гвоздикоцвіті. Родина нараховує біля 80 родів 2000 видів поширених повсюди і в різних екологічних умовах, проте найбільш широко представлені в помірних областях північної півкулі, в Середземномор’ї та у Західній та Середній Азії зосереджена найбільша кількість родів і видів. Багато з них є космополітами. Життєві форми характерні для гвоздикових: це однорічні, частіше багаторічні трави, або напівкущі. Листки прості, цілісні, супротивні, рідше чергові, з прилистками, рідше без них. Квітки актиноморфні з подвійною 5-членною оцвітиною. Чашолистиків 5 вільних або зрослих. Пелюсток п’ять вони завжди вільні. Тичинок 10(5). У деяких видів пелюстки ледь розвинені або відсутні. Гінецей складається з 2-5 плодолистків, синкарпний або перехідний до лізикарпного. Зав’язь верхня, з багатьма насінними зачатками; рідко їх декілька або навіть одним. Плід частіше коробочка, рідш6е горішок або ягодоподібний. Зародок насінини зігнутий навколо мучнистого перисперму. Комахозапильні, тобто характерна ентомофілія. Деякі представники хоча і комахозапильні, але можуть переходити до самозапилення через погані погодні умови або відсутність запилювачів. В закритих (клейстогамних) квітках, які зустрічаються у деяких представників завжди відбувається самозапилення.

Родина поділяється на дві підродини:

Підродина Мокричні (Alsinoideae)

Чашолистики вільні, пелюстки без нігтиків.

Рід Зірочник (Stellaria)100 видів, у флорі України 14 видів. Зірочник лісовий (S. holostea) росте в листяних лісах, зірочник злаковидний (S. graminea) росте на заплавних луках, зірочник середній або мокричник (S. media) – на вологих засмічених місцях, по городах, це бур’ян, який важко знищується. Життєвий цикл триває 40 днів, за літо мокрець дає 2-3 покоління. Одна рослина продукує 25000 насінин, які зберігають схожість 8 років, в окремих випадках до 25 років. Ці рослини охоче поїдають домашні тварини.

Дрібні квіти без пелюсток, скупчені в клубочки характерні для таких невеликих рослин як червець однорічний та остудник багатолюбний, що ростуть на відкритих піскуватих місцях.

Підродина Гвоздикові або Смілкові (Caryophylloideae, або Silenoideae)

Характерна зрослолиста чашечка, часто циліндричної форми. Пелюстки з нігтиками (звужена частина пелюстки). Найбільш відомі роди: Віскарія (Viscaria), Смілка (Silene) 300 видів, в Україні – 20 видів. Найвідомішим родом є Гвоздика (Dianthus) . Це великий поліморфний рід (300 видів). У флорі України – 30 видів. Це дуже популярні і красиві, декоративні рослини. В культурі вирощують різні сорти переважно трьох видів гвоздик. Гвоздика голандська або Г. садова (D.caryophyllus) - багаторічник 50-60 cм заввишки. Гвоздика китайська (D.chinensis) – однорічник з рожевими, рідше білими квітками в пучках. На відкритих місцях, піщаних грунтах росте гвоздика трав’яна (D.deltoides).

Кукіль звичайний (Adrostemma dithado) - однорічник з сіруватим опушенням листків і великими поодинокими рожевими квітками. Це небезпечний бур’ян озимих і ярих зернових культур. Справа в тому, що його насіння містить 6,5 % отруйного глікозиду гітагіну (або агростеміну), який діє на серце, нервову систему та руйнує червоні кров’яні тільця. Домішка насіння куколя в борошні в кількості 0,5% робить її гіркуватою на смак і небезпечною для здоров’я. Разом з тим отрута куколя безпечна для овець, птахів і дрібних гризунів.

Багато гвоздичних містять у своєму складі сапоніни – речовини, які при збовтуванні дають багато піни. Найбільше сапонінів містяться в паренхімних клітинах підземних органів. Наприклад, в коренях мильнянки лікарської (собаче мило). Це багаторічна рослина до 80 см заввишки, квіти красиві, біло-рожеві, зібрані в щиткоподібні суцвіття. Піна, що утворюють сапоніни відрізняється від мильної – вона не містить лугу. Властивість сапонінів утворювати піну використовується у вогнегасниках, в харчовій промисловості (пиво, шипучі напої), парфумерній промисловості (шампуні), в текстильній промисловості для відбілювання делікатних тканин. Також в медицині. Однак використання сапонінів не завжди безпечне. Залежить від того, яким шляхом вони потрапляють в організм людини або тварини. Якщо через ротову порожнину в кишково-шлунковий тракт, то небезпеки немає. Але якщо безпосередньо ввести в кров’яне русло, то багато сапонінів мають здатність викликати гемоліз – руйнування червоних кров’яних тілець.

ІІ

Родина Лободові (Chenopodiaceae)

Серед лободових є однорічні і багаторічні трави, напівкущі, кущі і навіть невеликі деревця, наприклад: саксаул (Haloxylon). Рослини часто з борошнистою поволокою. Стебла частіше прямостоячі. Листки прості, дуже різноманітні за формою, без прилистків. Листкорозміщення чергове, рідше супротивне. Інколи листки редуковані, або зростаються з міжвузлями стебла. Корінь переважно стрижневий, розгалужений. У деяких родів є тенденція до його розростання, потовщення і перетворення в запасаючий орган.

Квітки дрібні, непоказні, двостатеві, рідше одностатеві, поодинокі або частіше в малоквіткових клубочках, зібраних складні колосо-китицеподібні або волотеподібні суцвіття. Квітки зеленуватого або жовтуватого кольору. Будова квіток досить різноманітна, здебільшого оцвітина проста, п’ятичленна, тичинок 5, розміщені напроти листочків оцвітини. Пиляки тичинок нерідко бувають яскраво забарвленні (жовті, червоні) і досить великі. Цікава особливість, що квіти у лободових можуть бути двостатевими і одностатевими навіть на одній рослині, в такому випадку верхні квіти в суцвітті чоловічі, а нижні – жіночі, але рослини можуть бути і дводомними.

Гінецей складається з 2-5 плодолистків, маточка має вільні або в різній мірі зрослі стовпчики. Зав’язь верхня, одногніздна, з одним базальним насінним зачатком. Плід – сухий, горішкоподібний, оточений чашечкою, що залишається при ньому, або у вигляді супліддя. У багатьох лободових (саксаул, курай, або солянка та деякі інші) до часу дозрівання плоду оцвітина розвиває по периметру широкі напівпрозорі крило видні придатки, що можуть бути безбарвні або яскраво забарвленні. В цей період рослини дуже гарні. Таким чином, непоказність квітів компенсується красою плодів.

Лободові об’єднують 100 родів і понад 1600 видів. Представники поширені в природі переважно в степах, пустелях і на прибережних солонцях та солончаках: тобто ксерофіти і галофіти.

Для систематики лободових велике значення має форма покриваючих їх волосків. Так, наприклад, у Лободи волоски повітроносні пухиревидні (сріблястий, борошнистий наліт), для родів солянка та деяких інших характерні членисті і часто зазубрені довгі волоски, у інших родів волоски гіллясті, зірчасті.

Якщо говорити про представників, їх практичне значення, то перш за все потрібно згадати буряк звичайний, або культурний (Beta vulgaris) – культурна дворічна рослина, що походить від буряка багаторічного (B. perenius) із Середземномор’я. Шпинат городній (Spinacia oleracea) містить велику кількість вітамінів А, В, С, а також Fe і P, дуже багатий білком(34% протеїну від сухої маси, поступається лише мясу). Існує декілька десятків сортів.

Багато лободових є лікарськими рослинами. Це лобода амброзієвидна та лобода протиглисна, із насіння яких отримують ефірну олію (аскаридол). Взагалі, рід Лобода (Chenopodium) досить великий (250 видів), які відомі нам перш за все як бур’яни одно- і дворічні з характерною борошнистою поволокою. Це бур’яни досить шкодочинні, тому що утворюють велику кількість різного насіння. Лобода біла (Ch. album) може утворювати кущ 2*4 м, що продукує 100 000 насінин, при цьому на одній і тій же рослині утворюється насіння 3 видів:

1) велике, плоске, коричневе – проростає через 3 дні,

2) менших розмірів, чорне, лінзовидне – проростає на 2 рік,

3) дрібне, майже округле, чорне – проростає на 3 рік і довго зберігає схожість.

Причому Лобода дуже стійка і витривала рослина.

Рід Курай або солянка (Salsola), що налічує 200 видів. Однорічники, напівкущі. Серед них багато злісних бур’янів, зокрема на півдні Україні курай чумний (S. soda). Зріла рослина відривається вітром від кореня і котиться – „перекотиполе”. Значення лободових ще в тому, що їх використовують для створення пасовищ та закріплення пісків в пустелях (саксаул, деякі види курая).