III.6.1.4.2. Семейство Березовые – Betulaceae
Оборудование и материалы: гербарные образцы растений из родов: береза, ольха, лещина; заспиртованные соцветия этих растений.
Паспорт семeйствa
Родов – 7(6), видов – 150(80).
Цветок - *Р2А2-4G0; *Р0А0G(2) .
Опыление – ветром.
Плоды – псевдомонокарпий: орех и орешки, распространяются ветром и животными.
ЖФР – деревья, кустарники, кустарнички.
Распространение - умеренные области Северного полушария, отчасти тундра и высокогорья.
Важнейшие роды – Alnus, Betula, Carpinus, Corylus.
Культурные растения – Corylus.
Задание
Изучить характерные особенности растений семейства березовых. Проанализировать их вегетативные и генеративные органы.
Зарисовать их листья, цветки, составить формулы и зарисовать диаграммы.
Составить их морфологическую характеристику.
Береза бородавчатая (поникшая) (Betula pendula) (рис. 64) – широко распространенное наше красивое стройное дерево. Изучая березу, отмечают характерные особенности этого дерева:
- береза листопадное высокое дерево с гладкой, белой, легко расслаивающей корой и черными чечевичками. Ветви повислые, кора на молодых веточках красно-бурая, покрыта смолистыми железками - бородавочками. У старых деревьев кора в нижней части ствола черно-серая, трещиноватая;
- листья с характерной треугольно-яйцевидной или яйцевидно-ромбической формы с широким клиновидным основанием, или почти усеченные, с острой вершиной, по краю двояко острозубчатые, гладкие, молодые листья – клейкие.
- цветки раздельнополые, собраны в соцветия – сережки, которые возникают на разных побегах. Мужские соцветия сидят по два-три на верхушках прошлогодних побегов, а женские – по одному на коротеньких веточках этого года.
Рис. 64. Береза бородавчатая:
а – побег со зрелой женской сережкой; б – цветущие мужские и женские сережки; в – кроющая чешуя плода; г – диаграмма мужского дихазия; д – диаграмма женского дихазия; ж - трехцветковый женский дихазий со стороны кроющего листа; з – трехцветковый женский дихазий со стороны оси сережки; е – плод
Соцветия сережки длинные, повисающие, тычиночные цветки в дихазиях по 3. Каждый дихазий сидит под защитой кроющей чешуйки. Отгибая ее, можно увидеть, что к ней по бокам приросли еще две прицветные чешуйки, принадлежащие среднему цветку дихазия, у остальных двух цветков они недоразвиваются. Всего цветков, следовательно, три. Рассматривая цветок под стереоскопическим микроскопом отмечают, что каждый цветок имеет околоцветник, состоящий из двух листочков, причем верхний больше нижнего и лучше виден, супротивно которым располагаются две тычинки. Кажется, что тычинок больше. Иглой отделяют тычинку у самого ее основания и рассматривают отдельно. Выясняется, что ее нить и пыльники двураздельные, а каждый из пыльников всего двугнездный.
Женские сережки цилиндрические, длиной 2 – 3 см, одиночные, на коротких боковых веточках. Пестичные цветки по 2 – 3 в пазухах трехлопастных прицветных чешуй. Каждый цветок состоит из пестика с двумя рыльцами и двугнезной, верхней завязью. Плод – продолговато-эллиптический орешек, с двумя перепончатыми крыльями, в 2 – 3 раза превышающими ширину орешка.
Формулы цветков березы: ♂Р2А2G0; ♀P(4)A0G(2).
В качестве лекарственного сырья используют березовые почки, собранные и высушенные до распускания, березовый сок, деготь и уголь, получаемый при сухой перегонке древесины, а также фитопатогенный паразитический гриб – чагу, образующий наросты на стволах березы.
Наряду с березой повислой для получения лекарственного сырья используют и березу пушистую (Betula pubescens), который отличается от березы повислой более короткими, направленными вверх и в стороны ветвями, остающейся белой до старости корой у основания ствола, опушенностью молодых побегов, более кожистыми и овально-яйцевидными листьями и рядом других признаков. В природе эти виды часто гибридизируют. Распространение березы пушистой в общих чертах сходно с распространением березы повислой. Однако береза пушистая заходит более далеко на север, доходя до самой границы лесной зоны.
По своей экологии береза пушистая близка к березе повислой, но она более приспособлена к суровым климатическим условиям Севера, где и господствует безраздельно. Она мирится с заболоченностью почв. На сухих почвах обычно уступает место березе повислой.
Ольха серая (Alnus incana) (рис. 65, б) – листопадное дерево высотой до 20 м, с яйцевидной или узкояйцевидной кроной, светло-серой гладкой корой на старых стволах.
Рис. 65. Березовые.
а – ольха клейкая, или черная; б – ольха серая; 1 – побег соплодиями; 2 – зрелые соплодия; 3 – пестичные соцветия; 4 – тычиночные соцветия
Листья очередные, яйцевидные или широкоэллиптические, длиной 4 – 10 см, шириной 3,5 – 7 см, остроконечные, реже притупленные, с округлым или слабосердцевидным основанием. По краю остро- двоякопильчатые. Молодые листья – густоопушенные, взрослые – сверху гладкие, снизу серо-зеленые, усаженные волосками, особенно по жилкам. Жилок 7 – 13 пар. Черешки длиной до 4 см, мягко волосистые или войлочные.
Цветки раздельнополые, в сережках. Мужские сережки собраны по 3 – 5, длинные, сидячие или на коротких ножках. Тычиночные цветки в дихазиях по 3. Женские сережки короткие, овальные, почти сидячие, по 3 – 8, пестичные цветки в дихазиях по 2. Завязь двухгнездная. Шишки эллиптические, четно-бурые, длиной 12 – 15 мм, шириной 7 – 8 мм. Орешки плоские, односеменные, обратнояйцевидные, с узкими перепончатыми крыльями. Они высыпаются из шишки в феврале – марте.
Цветет в марте – апреле, до появления листьев. Плоды созревают в августе – октябре.
Ольха клейкая, или черная (Alnus glutinosa) (рис. 65, а) – быстрорастущее, недолговечное листопадное дерево высотой до 35 м. От ольхи серой она хорошо отличается темно-бурой корой, а также формой, опушением и окраской листьев. Листья обратнояйцевидные или округлые, выемчатые или тупые на вершине. Молодые листья клейкие, блестящие, голые или волосистые. Взрослые – голые, сверху темно-зеленые, снизу светло-зеленые с выдающимися жилками, неопушенными черешками, сережками, расположенными на ножках.
Мужские и женские сережки ольхи клейкой собраны в виде кистей, тычиночные – на вершине побегов, а пестичные возникают рядом из пазушной почки. Пестичные сережки округлые, маленькие.
Анализ тычиночной сережки показывает, что на ней также группами (по три) сидят цветки, защищенные слегка шлемовидной кроющей чешуей. Отгибая чешуйку препаровальной иголкой, замечают, что под ней располагаются еще четыре прицветных чешуй – по две против каждого из боковых цветков. Затем отделяют цветок. Каждый тычиночный цветок ольхи имеет околоцветник из четырех сросшихся листочков и четыре тычинки, расположенные против них.
На оси пестичной сережки под защитой пяти чешуй (одна кроющая и по две прицветных) располагаются цветки. Раздвигая чешуйки препаровальными иголками видно, что в дихазии цветков всего два. Цветки голые, и каждый состоит из пестика с двумя рыльцами и двугнездной завязью.
Сделают поперечный и продольный срезы, хорошо разваренной шишки ольхи, выделяют чешуи и семена. Делают вывод, кроющая и прицветные чешуи срастаются и деревенеют, поэтому зрелая пестичная сережка ольхи похожа на шишку. Семена плоские, красновато-бурые, с узкой каймой по краю. Формула цветков ольхи – ♂P(4)A4G0; ♀P0A0G(2).
Шишки ольхи серой и ольхи клейкой, собранные осенью и зимой, используются в качестве в качестве лекарственного средства и лекарственного сырья.