Мета: продовжити знайомство з основними представниками різних родин дво- та однодольних квіткових рослин.
Обладнання: малюнки, фотографії рослин та гербарні зразки.
Хід роботи
1 Ознайомтесь з нижчевикладеним матеріалом та заповніть таблицю:
Основні родини квіткових рослин
| Назва родини, виду | Чисельність родини, виду | Особли- вості будови | Поши-рення | Практич- не зна- чення | Інше (най- цікавіше) |
Родина бобові
Родина бобові є єдиною родиною порядку з такою ж назвою - бобові. Вона нараховує близько 700 родів з 18 000 видів. Родину поділяють на три підродини: мімозові, цезальпінієві та бобові. Родина представлена всіма життєвими формами: деревами, кущами, напівкущами, травами. Кожна людина може судити про бобові в основному за трав’янистими формами гороху, квасолі, конюшини, віки, сої, кінських бобів. З деревних видів зустрічаються біла акація, гледичія, тощо. В тропіках росте найкрасивіше дерево делонікс царський, “дощове дерево” саман, ріжкове дерево та багато інших. Так, дерево, що росте найшвидше у світі, - це представник цієї родини - альбіція серпоподібна. Найлегша деревина, навіть легша, ніж у знаменитого бальсового дерева, у ешиномени вірджінської.
Ще одна особливість бобових - це їх здатність вступати в симбіоз з бульбочковими бактеріями. Справа в тому, що ці бактерії можуть засвоювати атмосферний азот, чого зовсім не можуть робити більшість рослин. Таким чином, бульбочкові бактерії (їх ще називають азотфіксуючими) живляться органічними речовинами бобових, а рослини отримують від них
необхідний для фотосинтезу і синтезу білка азот.
Листки бобових складні і з прилистками - трійчасті, непарно- та парноперисті. У деяких тропічних бобових листки дуже крупні. У мімозових листки дрібні і складаються з сотень і навіть тисяч дрібних листочків. Складні листки бобових у процесі еволюції в різних рослин нерідко видозмінювалися. Наприклад, у відомих нам гороху та вики верхні листочки складних перистих листків перетворилися у вусики. У мімозових, цезальпінієвих і половини бобових при основі листкового черешка є своєрідні потовщення - подушечки, за допомогою яких листки можуть рухатися або складатися на ніч. Такі рухи здійснюються завдяки зміні кількості води в клітинах подушечок. Багатьом, мабуть, відома реакція мімози соромливої на дотик, а листки десмодіума здійснюють переривні колові рухи.
У бобових квітки зібрані в суцвіття китиці, волоті, голівки. У окремих видів квітки поодинокі яскраві і великі. Більша частина рослин родини комахозапильні. Самозапилення відбувається у небагатьох видів - гороху, сочевиці, люпину, астрагалу і деяких видів вики. В тропіках у запиленні можуть брати участь птахи та кажани.
Квітки бобових частіше двостатеві, п`ятичленні. Основа пелюсток і тичинки зростаються, утворюючи квіткову трубку. У цезальпінієвих та бобових віночок має своєрідну будову і нагадує метелика. Звідси і друга назва підродини - метеликові, - яка дана ботаніками ще в XVI столітті. Метеликоподібний віночок складається з прапора, або паруса - найбільшої пелюстки, дві бічні пелюстки утворюють крила, або весла, а внутрішні, зростаючись, утворюють човник. Всі пелюстки зв’язані між собою за допомогою вушок та горбків.
Така будова віночка забезпечує захист від неефективних запилювачів і являє собою своєрідний “біологічний замок”. Парус служить для приваблювання комах і часто має при основі додаткові мітки у вигляді яскравих рисок. Комахи сідають або на край човника, або на одне із крил, намагаючись хоботком дістатися до основи тичинкових ниток, де зберігаються запаси
нектару. Весь віночок приходить у рух і розкривається. Коли комаха відлітає, то пелюстки знов повертаються до попереднього стану, і тичинки з гінецеєм ховаються у човнику.
Звичайними запилювачами метеликових є бджоли та джмелі. Більш дрібні комахи з короткими хоботками не в змозі проникнути до бажаних запасів їжі. Тоді вони проколюють віночок поблизу нектарника і крадуть нектар.
Кількість тичинок, звичайно, дорівнює 10, але у деяких видів (особливо у мімозових) вони розщеплюються з утворення кількох сот. В інших випадках тичинки зростаються в трубку, в якій накопичується нектар. Гінецей складається з одного плодолистка, а число насінних зачатків коливається від 2 до 15 - 20.
Плід бобових - біб у різних рослин має різну форму та розміри. Рекордсменом за розмірами плоду серед квіткових є ентада лазяча, боби якої досягають півтора метра. Насіння бобових надзвичайно стійке до несприятливих факторів. Відомий випадок проростання насіння люцерни арктичної, що пролежало 10 000 років у вічній мерзлоті. Ще один рекордсмен серед бобових представник мімозових - мора олієносна, яка має найкрупніше в світі насіння, що досягає в довжину 15 - 17 см.
Рисунок 1 - Горох посівний. А, Б - пагони з квітками та плодами; В - квітка; Г- віночок: 1 - прапор (парус); 2 - крила (весла); 3 – човник
Дуже різноманітні засоби поширення насіння. Один із оригінальних засобів - це розтріскування бобу з одночасним закручуванням стулок. Насіння при цьому розкидається майже на метр від батьківської рослини (у вики та квасолі). У інших
бобових плоди з`їдаються тваринами і насіння мандрує в їх шлунках. Сухі криловидні плоди поширюються вітром, плануючи на великі відстані. У частини видів цезальпіній, у софори плоди переміщуються морськими течіями на сотні кілометрів.
Бобові розселені дуже широко. Рослини цієї родини можна зустріти від Арктики до Антарктики. Дивовижна здатність бобових пристосовуватися до різноманітних умов. Досить згадати рослину пустель верблюжу колючку, корені якої дістають вологу з глибини 3 - 4 м і навіть глибше. Піщана акація утворює сильно розгалужену кореневу систему і здатна утримуватися на сипучих пісках. В тропіках бобові можуть утворювати чисті ліси, або бути їх складовою частиною, наприклад, в сухих тропічних лісах Парагваю, Аргентіни та Болівії.
Неможливо переоцінити значення бобових у житті людини. Насіння багатьох метеликових - найдавніша складова частина нашого раціону. Вони багаті білком, крохмалем, олією. Одна з головних культур - соя. Це однорічна рослина, що культивується на площі 44,4 млн га, половина якої розміщена у США, а третина в Китаї.
Є посіви сої і в Україні, але поки що вона дуже несміливо заявляє про себе на наших полях. Білок сої за своїм складом дуже близький до білків м`яса, а соєву олію використовують для виробництва цукерок, мила, гліцерину, лаків та фарб. Батьківщиною сої вважається Китай, а в Європу вона завезена наприкінці ХVІІІ століття.
Горох вирощують по всьому світу. Посівна площа його складає близько 11 млн га. В дикорослому стані ця рослина невідома. Батьківщиною вважають Передню Азію, де знайдене його насіння при археологічних розкопках. На Київській Русі горох був звичайною культурою. В їжу використовується насіння, а на корм тваринам - вся рослина.
Нут висівають в Індії та Пакистані, а загальна світова площа посівів складає 10 млн га. В Середземномор`ї з кам`яного віку людина вирощує кінські боби. В Україні вони
використовуються як кормові.
Велике кормове значення метеликових. Перше місце в світі за посівними площами займає конюшина. Всього вирощується 12 - 15 видів. На Україні найпоширеніші конюшина червона та к. лучна. Не менше значення мають види люцерни і, перш за все, люцерна посівна. Важливими кормовими бобовими є також еспарцет посівний, люпин жовтий. До складу лучних угруповань входять досить цінні буркун білий та буркун жовтий.
Одна з головних та давніх рослин у землеробстві Південної та Центральної Америки є квасоля. В дикорослому стані вона невідома, але припускають, що предком був дикий аргентинський вид квасоля аборигенна. В Європу квасоля була завезена іспанцями після мандрівок Х.Колумба. Головними виробниками насіння цієї рослини є Індія, Бразилія, Китай, Мексика та Румунія. В їжу вживають відварене насіння, але в багатьох країнах страви готують і з незрілих бобів.
Світове значення має земляний горіх (арахіс), батьківщина якого Південна Америка. Але основні площі посіву знаходяться в Індії, Китаї та Африці.
Особливо цінна олія арахісу, вміст якої в насінні складає 40 - 60%. Підсмажене насіння є відомими всім ласощами. Цікава біологія арахісу. Це самозапильна рослина і після запліднення ніжка зав`язі починає рости, потім вигинається і плід, досягнувши землі, занурюється в неї. Дозрівання насіння відбувається на глибині 8 - 10 см, де вони захищені від сухого та спекотного повітря.
Здавна людина використовує бобові як лікарські рослини. Загальновідома касія та софора японська. Касію вузьколисту, або сєнну та касію гостролисту застосовують як проносний засіб. Софору використовують зовнішньо при лікуванні довго незаживаючих ран та при наривах. Всередину приймають при підвищеному тискові, виразках шлунку та 12-типалої кишки, як снотворне та для покращення апетиту. Також світову відомість мають солодка гола та с. уральська, корені яких містять речовини сапоніни, що регулюють водно-сольовий обмін в організмі людини. В харчовій промисловості екстракти цих
коренів застосовують при виготовленні халви.
Як декоративні рослини, бобові також використовуються досить широко. В Україні, наприклад, популярна біла акація або робінія несправжньоакацієва, що навесні під час цвітіння поширює сильний аромат. Більшість же бобових, як дуже красиві декоративні дерева, культивуються в тропіках та субтропіках.
Родина губоцвіті
Назва родині дана за характерною будовою квітки. Чашечка та віночок зростаються, утворюючи довгу трубку та двогубий зів, що нагадує відкриту пащу звіра. Іншою особливістю губоцвітих є супротивне розташування листків, а також чотиригранне стебло. Багато рослин цієї родини мають характерний запах. Спеціальні залозки виробляють складні за складом ефірні олії. Виділення цих олій багато в чому обумовлює використання губоцвітих у медицині, техніці, парфюмерії. Рослини цієї родини можуть бути як голими, наприклад, шавлія блискуча, так і опушеними, як залізниця кримська, що не поступається за красою відомій білоткі альпійській (російська назва едельвейс альпийский). У деяких видів при основі листків утворюються колючки.
Квітки у губоцвітих двостатеві. Віночок складається з двох губ. Верхня губа утворена двома, а нижня трьома зрослими пелюстками. Нижня губа служить немов би посадочною площадкою для комах-запилювачів.
Тичинок звичайно 4. Вони прикріпляються до дна трубочки. Губоцвіті прекрасні медоноси. Нектар нагромаджується на дні трубочки у великій кількості. Гінецей складається з двох плодолистиків.
Серед губоцвітих багато корисних для людини рослин. Це васильки благородні, в. священні, які вирощуються як пряна культура. Деякі види використовують для отримання ефірної олії - лаванда вузьколиста, л. широколиста та інші. Можна згадати дуже ароматні рослини з роду м’ ята. Так, гібридна м ’ ята перцева культивується, як цінна лікарська рослина. Олія м’яти містить ментол, який додають до багатьох лікувальних
препаратів, цукерок, зубної пасти. Не поступається м’яті материнка. Материнку звичайну використовують, як лікарську рослину, при простудних захворюваннях, а листки вживають, як приправу до їжі. Не менше значення має рід чебрець, рослини якого мають дезінфікуючу речовину тимол.
В Україні мелісу лікарську культивують як пряну, медоносну і лікарську рослину. Найбільший рід - шавлія нараховує до 700 видів. Всім відома шавлія лікарська. Інша рослина - собача кропива є дуже цінною лікарською рослиною і застосовується, як ефективний серцевий засіб.
Родина пасльонові
Родина пасльонові належить до порядку пасльоноцвіті і нараховує близько 90 родів і 2 500 видів, що ростуть переважно в тропічних, субтропічних та помірних поясах Центральної та Південної Америки. Рослини цієї родини цікаві для нас тим, що мають велике практичне значення. Це трави, кущі, або невеликі дерева. Квітки п`ятичленні, чашечка складається з 5 зрослих чашолистків. Віночок п`ятипелюстковий, іноді, як у губоцвітих, двогубий. Тичинок 5, гінецей з двох - п`яти плодолистків, маточка з дволопатевою приймочкою. Плід - ягода, або рідше коробочка. Пасльонові запилюються комахами, а в тропіках птахами, деякі з них самозапильні.
Серед представників родини одна з найвідоміших рослин беладона звичайна. Беладона - цінна лікарська рослина. Вся вона містить дуже отруйні алкалоїди атропін, гіосціамін та інші. Чорні, іноді жовтуваті блискучі ягоди беладони привабливі на вигляд і часто є причиною отруєння дітей. Квітки беладони з буро-фіолетовим або брудно-пурпуровим забарвленням віночка.
Рід блекота нараховує 20 видів, з яких 3 зустрічається у нас. Особливо цінна, як лікарська рослина, блекота чорна. Всі частини рослини містять низку отруйних алкалоїдів. Квітки мають брудно-жовте забарвлення з характерними фіолетовими плямами. Насіння дрібне, схоже на насіння маку, дуже отруйне і може викликати отруєння навіть у незначних кількостях. Цікаві рослини роду фізаліс, чашечка яких при дозріванні плоду здувається і набуває червоного або оранжевого забарвлення. Це
рослини теплих районів Америки. У нашій місцевості висаджують, як декоративну рослину, фізаліс звичайний, його плоди їстівні і приємні на смак.
В Україні популярною овочевою культурою є капсікум (стручковий перець) - овочевий перець. Його дикі родичі ростуть на американському континенті, Галапагосах, п-ові Флоріда. Це кущі або багаторічні трави. У тропічних країнах вирощують багато сортів овочевого перцю. Його смакові якості визначаються вмістом летючої речовини капсаіцина. В Європу овочевий перець привіз Колумб, а в нашу країну він потрапив на початку ХVII століття.
Рослини роду пасльон найважливіші для людини. Це напівкущ паслін солодко-гіркий з ліловими квітками та яскраво-червоними ягодами. Ще більш поширеним є паслін чорний - однорічна трав’яниста рослина з білими квітками та чорними ягодами. Обидва види містять алкалоїд солонін, який отруйний для людини та тварин. Культурні види роду паслін займають важливе місце в сільському господарстві. В першу чергу, це картопля. Як культурні рослини, відомі два види: картопля андійська (Колумбія, Еквадор, Болівія, Аргентина) та наша картопля бульбиста - її батьківщина Чілі та прилеглі острови. Використання диких видів картоплі індійцями відоме ще 14 тисяч років тому. В Європу вона була завезена в 1565 році, а в Росію та в Україну в ХVII столітті.
Інша важлива рослина - баклажан або бадріджан - багаторічна трав`яниста рослина. Його плоди жовті з різними за забарвленням смужками. Їх смажать, тушкують, маринують, готують ікру, тощо. Дикі види ростуть в Індії та Бірмі. Баклажан давня культура, що відома в Індії та Китаї ще за 500 років до н.е. Не менш за важливістю для людини є томат або помідор, багато сортів якого вирощується в різних країнах світу. Назва рослини походить від двох різних слів. На мові місцевого населення Тихоокеанського узбережжя Південної Америки її називають томаті, а, потрапивши в Європу, через Португалію, в ХVI ст. вона стала зватися “золотим яблуком” (pomod ’ oro - “помідор ”).
З роду дурман у нас зустрічається дурман звичайний, або вонючий, що росте на городах, пустирях, біля огорож. Його квітки досить великі з білим лійковидним віночком, що має дурманний запах. Всі частини рослини отруйні. На півдні України дурман вирощують як лікарську рослину.
Добре всім відомі рослини, з яких виготовляють тютюн, належать до роду тютюн або нікотіана. Відомо понад 60 видів, з них 45 мешкають в Америці, а інші в Австралії та Полінезії. Дикорослі види цього роду мають важкий неприємний запах. Відомо багато випадків отруєння тварин при поїданні пагонів тютюну, тому що всі частини рослини містять токсичні алкалоїди - нікотин та інші. Культурні сорти отримані в основному на основі двох видів - тютюн справжній та тютюн махорка. Махорка використовується не лише для куріння, а і для отримання лимонної кислоти, ряду медичних препаратів. В Європу тютюн потрапив в ХV, а почав вирощуватися в XVI ст.
Близький до тютюну рід петунія, деякі представники якого на наших клумбах вирощуються як декоративні. Найбільш відома петунія гібридна.
