III.6.1.7.8. Семейство Подорожниковые – Plantaginaceae

Оборудование и материалы: гербарные образцы видов подорожника: п. ланцетного, п.среднего, п. большого; заспиртованные соцветия этих растений, микроскоп.

Паспорт семейства

Родов – 3 (2), видов – 265 (45).

Цветок - *Са₍₄₎Со₍₄₎А₄G₍₂₎.

Опыление – ветром, насекомыми.

Плоды – ценокарпий: коробочка. Семена разносятся ветром, животными.

ЖФР – многолетние травы.

Распространение – по всему миру.

Важнейшие роды – Plantago, Littorella, Bougueria.

Задание

1. Рассмотреть виды подорожников. Описать их, руководствуясь общей схемой.

2. Зарисовать общий вид подорожника большого и отдельный цветок.

Подорожник большой (Plantago maior) (рис. 133) – небольшое многолетнее травянистое растение, высотой 10 – 50 см, с одной или несколькими цветочными стрелками и розеткой прикорневых черешковых листьев.

Рис. 133. Подорожник большой:

1 – общий вид цветущего растения; 2 – плод – коробочка; 3 – пестик; 4 – цветок; 5 – цветок (продольный разрез)

Корневище укороченное, от него развиваются тонкие шнуровидные придаточные корни. Корневая система мочковатая. Листовые пластинки широкояйцевидные или эллиптические, цельнокрайние, в нижней части неяснозубчатые, голые, с тремя – семью дугообразными жилками.

На поверхности эпидермы располагаются волоски трех типов: простые, многоклеточные, тонкостенные с расширенной базальной клеткой; головчатые с одноклеточной ножкой и удлиненной двуклеточной головкой; головчатые с многоклеточной ножкой, округлой или удлиненной одноклеточной головкой. Клетки эпидермиса верхней стороны листа многоугольные с прямыми стенками, нижней - слабоизвилистые. В местах прикрепления волосков клетки эпидермиса образуют розетку. Устьица аномоцитные на обеих сторонах листа (рис. 134).

Рис. 134. Подорожник большой:

эпидермис нижней (а) и верхней (б) стороны листа с поверхности: 1 – клетки эпидермиса; 2 – устьице; 3 – простые волоски; 4 – головчатый волосок; 5 – розетка клеток эпидермиса на месте прикрепления простого волоска

Цветочные стрелки восходящие, тонкобороздчатые, заканчивающиеся длинным цилиндрическим колосом, густо усаженными сидячими мелкими невзрачными цветками. У основания цветков находятся яйцевидные прицветнички, которые короче чашелистиков. Чашелистиков 4, длиной 1,5 – 2,5 мм. Венчик сростнолепестный, актиноморфный, с четырьмя лепестками, в нижней части образует цилиндрическую трубочку. Тычинок 4, с фиолетовыми пыльниками на нитях, прикрепленных к трубке венчика, но вдвое длиннее ее. Пестик с верхней двугнездной завязью. Формула цветка подорожника большого: *Ca₄Co₍₄₎A₄G₍₂₎.

Плод – ценокарпий: коробочка, вскрывающаяся крышечкой.

Зарисовывают лист подорожник, отдельный цветок и диаграмму цветка. Так же исследуют другие виды подорожника, отмечая сходство и отличия между ними.

Листья подорожника большого, собранные в период цветения, используют в качестве лекарственного средства и лекарственного сырья.

III.6.1.7.9. Семейство Губоцветные, или яснотковые – Labiata, или Lamiaceae

Оборудование и материалы: гербарные образцы представителей родов – душицы, живучки, зопника, шлемника, шалфея, мяты, душицы, мелиссы, пустырника, тимьяна, чабреца, чистеца яснотки, пикульника и др.; заспиртованные цветки растений этих родов, микроскоп.

Паспорт семейства

Родов – 210 (50), видов – 3500 (260).

Цветок - ↑Са₍₅₎Со₍₅₎А_4,2G₍₂₎.

Опыление – насекомыми.

Плоды – ценокарпии: ценобий, распадается на 4 орешка (эрема), распространяются животными, ветром, водой.

ЖФР – травы, полукустарники, кустарники.

Распространение – по всему миру, но наибольшее разнообразие – в Средиземноморье и Центральной Азии.

Важнейшие роды – Galeobdolon, Glechoma, Lamium, Leonurus, Lycopus, Mentha, Origanum, Phlomis, Salvia, Scutellaria, Stachys, Thymus.

Культурные растения - Lavandula, Mentha, Ocimum, Thymus.

Характеные признаки яснотковых представлены на рис. 135, по тексту даны ссылки на цифровые обозначения. Наиболее характерными особенностями семейства губоцветных являются следующие: стебель четырезгранный (1); листорасположение супротивное (4); листья простые (4), без прилистников; стебли, листья и генеративные органы покрыты железистыми волосками или эпидермальными железистыми чешуйками (2), выделящими эфирное масло; устицьца диацитные; чашечка (6) и венчик двугубые, зигоморфные (7). Внутри трубчато-воронковидного (7) венчика имеется кольцо волосков, преграждающих насекомым доступ к нектару.

Рис. 135. Характерные признаки семейства яснотковые

Соцветия колосовидные, кистевидные, головчатые, составлены пазушными мутовками или полумутовками цветков(5). Андроцей (8) из четырех двусильных тычинок, прирастающих к трубке венчика, у мяты тычинки одинаковые, иногда 2 тычинки фертильные, а 2 видоизмененные в стаминодии (шалфей). Завязь (9) верхняя, с двумя взаимно перепндикулярными перегородками, делящими полость на 4 части, в каждой из которых развивается по одному семязачатку. У основания гинецея имеется нектарный диск.

Плод – ценобий (10), состоящий из 4 односемянных орешков, заключенных в чашечку.

Задания

1. Выбрать из имеющегося материала 3 – 4 растения, различающихся строением соцветий и цветков (рис. ), подробно проанализировать их и сделать описание, руководствуясь общей схемой.

2. Зарисовать лист, форму стебля в поперечном разрезе, общий вид цветка, чашечку, венчик, андроцей, гинецей, плод.

С губоцветными знакомятся на примере яснотки белой (Lamium album) (рис. 136), произрастающей повсюду. Яснотка белая – многолетнее, высокое травянистое растение, с длинным ползучим четырехгранным корневищем.

Рис. 136. Яснотка белая:

1 – корневище; 2 – цветущий побег; цветок (вид с боку и спереди); 4 - андроцей

Стебель четырехгранный, прямостоячий, мало-ветвистый, опушенное редкими светлыми волосками. Листорасположение супротивное. В пазухах листьев образуются боковые длинные супротивные побеги или укороченные веточки, на которых возникают цветки. Листья по форме, напоминают листья крапивы, но в отличие от нее, не обжигают. Листья простые, яйцевидно-сердцевидные или округлые, по краю остропильчатые, сверху мягковолосистые, снизу почти голые, морщинистые, без прилистников. Нижние – длинночерешковые, верхние почти сидячие, или короткочерешковые.

Цветки белые, опушенные, расположены в пазухах вер-хних листьев в мутовки. Прицветники в 6 – 8 раз короче чашечки, по краю реснитчатые. Чашечка на верхушке имеет пять тонких шиловидных зубчиков, из которых два боковых несколько больше остальных.

Венчик двугубый с отогнутой нижней губой и шлемовидной верхней. Под верхней губой находятся 4 тычинки, пыльники которых располагаются попарно друг над другом. Между ними находится длинный изогнутый дугой столбик с расщепленным рыльцем. Нижняя губа венчика имеет большую среднюю лопасть, а две боковые лепестки представлены в виду узких, почти шиловидных зубцов. Верхняя губа верхушке цельная, по краю имеет реснички. Нижняя губа образована тремя сросшимися лепестками, а верхняя – двумя. Две более длинные тычинки прикрепляются к трубки венчика нижней губы, две короткие, прирастают над верхней губой. Андроцей двусильный. В нижней части трубки венчика видно волосистое кольцо в зеве, которое закрывает собою вход к дну трубки. Завязь возникает из двух сросшихся плодолистиков, она верхняя. Основание завязи окружено нектароносным валиком. На дне трубки венчика собирается нектар. Формула цветка яснотки: ↑Ca₍₅₎Co₍₂₊₃₎A₂₊₂G₍₂₎. Плод – ценокарпий: ценобий, распадающийся на 4 эрема (доли).

Зарисовывают внешний вид цветка, в продольном разрезе, диаграмму цветка.

Так же исследуют будру, черноголовку, пикульника, мелиссу лекарственную (рис. 137, а), шалфея лекарственного (рис. 137, б), мяту перечную, тимьян ползучий, душицу обыкновенную, пустырника сердечного и описывают руководствуясь общей схемой.

Рис. 137. Мелисса лекарственная (а);Шалфей лекарственный (б)

Мята перечная (Mentha piperita) (рис. 138, а) – многолетнее корневищное травянистое растение до 1 м высоты, с резким мятным запахом. Корневище горизонтальное, беловатое, из которого вырастает несколько стеблей. Стебли высокие, прямостоячие, четырехгранные, ветвистые, покрыты короткими темно-фиолетовыми волосками.

Листья накрест супротивные, короткочерешковые, продолговато-яйцевидные или яйцевидно-ланцетные, с заостренной верхушкой и слегка сердцевидным основанием. Край листа неравномерно остропильчатый. С верхней стороны листья темно-зеленые, с нижней – светло-зеленые, с обеих сторон имеют многочисленные эфирномасличные железки.

При рассмотрении листа под стереоскопическим мик-роскопом видно, что на поверхности листа располагаются простые многоклеточные волоски с бородавчатой кутикулой и головчатые волоски с одноклеточной ножкой и обратнояйцевидной одноклеточной головкой. Устьица диацитные. По поверхности в углублениях видны многочисленные эфирномасличные железки, характерные для губоцветных. Эпидермис извилистостенный (рис. 139).

Рис. 138. Мята перечная (а) и пустырник сердечный (б):

1 – корневище; 2 – цветущий побег; 3 – чашечка; 4 – венчик с тычинками;

5 - цветок; 6 – цветок (внешний вид и продольный разрез); 7 – семя; 8 – корневище; 9 – цветущий побег

Цветки мелкие, почти правильные, розовые, собраны в соцветие колосовидный тирс. Чашечка пятизубчатая, почти правильная, фиолетовая. венчик неясно-двугубый, розовый или бледно-фиолетовый. Тычинок 4, фиолетовые, короче венчика. Плод сухой, состоящий из 4 красноватых орешков. Плоды не образуются (стерильный гибрид). В диком виде не встречается, является гибридом мяты водяной и мяты колосистой. Размножается отрезками корневищ.

Зарисовывают части растения согласно заданию.

Собранные в фазу цветения листья культивируемой мяты

перечной используют в качестве лекарственного средства и лекарственного сырья.

Рис. 139. Эпидермис листа мяты перечной:

эпидермис листа с поверхности: а – верхняя сторона; б – нижняя сторона; в – фрагмент поперечного среза листа; г – простой многоклеточный волосок; 1 – клетка эпидермиса; 2 – устьица; 3, 4 – железки (3 – вид сверху, 4 – вид сбоку);

5 – палисадная ткань; 6 – головчатый волосок

Тимьян ползучий, или чабрец, богородская трава (Thymus serpyllum) (рис. 140) – низкий полукустарничек с сильным приятным ароматом, образующий дерновинки. Стебли стелющиеся, четырехгранные, внизу деревянистые, с многочисленными приподнимающимися или прямостоячими цветоносными побегами до 10 см высоты, покрытыми отогнутыми вниз или отстоящими волосками.

Листья супротивные, короткочерешковые, эллиптические, яйцевидные, продолговатые, цельные, усеяна точечными железками, негусто-волосистая, по краю, преимущественно длиннореснитчатая, так же как и черешок, края их не завернуты.

При рассмотрении листа под стереоскопическим микроскопом видны клетки эпидермиса с извилистыми боковыми стенками (рис. 141). На верхнем эпидермисе и по краю листа заметны складчатость кутикулы и четковидные утолщения клеточных стенок. Устьица диацитного типа, имеются на обеих сторонах листа, на нижней – их значительно больше. Округлые эфирно-масличные железки крупные, состоят из 8 выделительных клеток, расположенных радиально. Клетки эпидермиса вокруг места прикрепления железки часто образуют розетку.

Рис. 140. Тимьян обыкновенный (а) и тимьян ползучий (б)

Волоски нескольких типов: а) очень крупные, многоклеточные, грубобородавчатые, расположены у основания листа (щетинистые волоски); б) выше по краю листа, встречаются более мелкие простые двух-трехклеточные волоски с бородавчатой поверхностью; в) головчатые волоски очень мелкие с овальной одноклеточной головкой на короткой одноклеточной ножке встречаются по всей поверхности листа; г) конусовидные одноклеточные гладкие или слегка бородавчатые волоски чаще встречаются на верхней стороне и по краю листа (рис. 141).

Цветки обоеполые, однополые (женские) собраны в верхушечный компактный, головчатый тирс, состоящий из

1 – 3 сближенных ложных мутовок. Чашечка двугубая, узкоколокольчатая, опушенная, отгиб ее немного длиннее трубки. Зубцы чашечки по краю реснитчатые. Венчик двугубый, розово-лиловый, отгиб его чуть короче трубки. Верхняя губа широкояйцевидная, на верхушке выемчатая, нижняя губа немного длиннее ее. Тычинок 4, прикрепленных к трубке венчика.

Рис. 142. Тимьян ползучий (чабрец):

Эпидермис с поверхности верхней (а) и нижней (б) стороны листа; в – фрагмент поперечного среза листа; г – «щетинистые» волоски; 1 – железка (вид сверху);

2 – железка (вид сбоку); 3 – сосочковидный вырост клетки эпидермиса; 4 – устьице; 5 – верхний эпидермис; 6 – палисадная ткань

Пестик один, образован двумя плодолистиками, каждый из которых затем делится пополам продольной перегородкой и верхняя завязь становится четырехгнездной и четырехлопастной. Столбик один с двулопастным рыльцем. При основании завязи находится нектароносный диск. Плод – ценокарпий: ценобий, распадающийся на 4 доли (эрема). Формула цветка тимьяна ползучего: ↑Ca₍₅₎Co₍₂₊₃₎A₄G₍₂₎.

Зарисовывают чашечку, внешний вид цветка и в продольном разрезе.

Собранная в фазу цветения, высушенная, обмолоченная трава тимьяна ползучего используют в качестве лекарственного сырья и лекарственного средства.

Так же используется трава полукустарничка тимьяна обыкновенного (141, а), произрастающего в южных областях России и культивируемого в Краснодарском крае.

Душица обыкновенная (Origanum vulgare) (рис. 142) – многолетнее корневищное травянистое растение с приятным запахом.

Корневище ветвистое, ползучее, косое. Стебли прямостоячие или приподнимающиеся, четырехгранные, ветвистые, высотой 30 – 60 см, мягкоопушенные. Листья супротивные, черешковые, негусто волосистые, продолговатые или продолговато-яйцевидные, по краям с неясными редкими зубцами или цельнокрайние, в основании округленные или слегка сердцевидные. Клетки верхнего эпидермиса со слабо извилистыми, кое-где четковидно утолщенными боковыми стенками. Клетки нижнего эпидермиса более извилистые. Устьица многочисленные диацитного типа. Волоски двух типов (простые и головчатые) расположены по всей пластинке листа, в большем количестве на нижней стороне.

Рис. 142. Душица обыкновенная (а) и лаванда (б)

Простые волоски многочисленные, 1 – 5-клеточные, с бородавчатой поверхностью и утолщенными стенками. Головчатые волоски на одноклеточной ножке с овальной одноклеточной головкой. Округлые эфирномасличные железки с 8 радиально расположенными выделительными клетками преимущественно на нижней стороне листа. У места прикрепления железки эпидермальные клетки нередко образуют розетку (рис. 143).

Мелкие цветки собраны в метельчато-щитковидный тирс. Цветки одно- и двуполые, сидят по 2 – 3 в пазухах яйцевидных, заостренных темно-красноватых прицветников. Чашечка с пятью треугольно-ланцетовидными зубцами. Венчик двугубый, лилово-розовый или светло-пурпуровый, иногда белый. Тычинок 4, у обоеполых цветков нижние тычинки длиннее венчика, у пестичных – короче, с бесплодными недоразвитыми пыльниками. Плод - ценобий, распадающийся на четыре эрема (доли).

Рис. 143. Душица обыкновенаая:

эпидермис с поверхности верхней (а) и нижней (б) стороны листа; в – край листа: 1 – простой многоклеточный волосок; 2 – железка (вид сверху); 3 – железка (вид сбоку); 4 – устьице; 6 – головчатый волосок

Зарисовывают общий вид цветка и в продольном разрезе.

Собранная трава во время цветения используют в качестве лекарственного сырья и лекарственного средства.

Пустырник сердечный (Leonurus cardiaca) (рис. 138, б)– крупное многолетнее травянистое растение с деревянистым корневищем. Стебель прямостоячий, четырехгранный, высотой 1 – 2 м, ветвящийся, по ребрам коротко- и курчавоволосистый. Листья супротивные, слабо опушенные, черешковые, постепенно уменьшающиеся к верхушке стебля. Нижние листья в очертании округлые или яйцевидные, у основания сердцевидные, пальчато-раздельные на 5 – 7 крупнозубчатых сегментов. Средние листья удлиненно-эллиптические или ланцетные с удлиненными зубчатыми частями, верхние трехлопастные или цельные с двумя направленными вперед зубцами.

При рассмотрении листа под стереоскопическим микроскопом видны эфирномасличные железки с короткой ножкой и 4 – 6 выделительными клетками. На поверхности эпидермы два типа волосков: многоклеточные грубобородавчатые, расширенные в местах сочленения клеток и мелкие головчатые волоски на одно- или двуклеточной ножке с округлой головкой, из 1 – 2 клеток. Устьица окружена 4 – 5 околоустьичными клетками (аномоцитный тип) в отличие от обычного диацитного типа у большинства представителей губоцветных.

Мелкие цветки собраны в ложные мутовки, расположенные в пазухах листьев и образуют на концах стеблей и ветвей длинные колосовидные тирсы. Прицветники шиловидные, коротковолосистые, колючие. Чашечка голая, с шиловидными зубчиками, из которых два отогнуты вниз. Венчик светло-розовый, двугубый. Верхняя губа снаружи бело-волосистая, иногда голая. Средняя доля нижней губы венчика немного шире боковых лепестков. Тычинок 4, нижние две тычинки короче. Пестик образован из двух плодолистиков, рыльце двулопасное, завязь верхняя. Плод – ценобий, остающийся в чашечке и состоящий из четырех эремов (долей).

Зарисовывают лист пустырника, цветок и чашечку.

Трава пустырника сердечного, собранная в фазу начала цветения, используют в качестве лекарственного средства и лекарственного сырья.

Кроме рассмотренных видов из семейства яснотковых в медицине используются мелисса лекарственная (Melissa officinalis), шалфей лекарственный (Salvia officinalis), лаванда (Lavandula vera) (рис. 142) и др.

Вопросы для самоконтроля

1. Какие семейства входят в состав подкласса ламиид?

2. Охарактеризуйте соцветия и плоды жимолости черной и калины обыкновенной.

3. По каким морфологическим признакам можно различить представителей семейства мареновых?

4. Укажите семейство, к которому относятся сирень и ясень?

5. Охарактеризуйте семейство пасленовые.

6. Укажите латинские названия лекарственных растений семейства пасленовые.

7. Какие виды пасленовых содержат атропин, гиосциамин, скополоамин?

8. Какие биологически активные вещества содержит перец горький?

9. Охарактеризуйте семейство норичниковые.

10. Каковы экологические, морфологические признаки рода наперстянка?

11. Дайте характеристику рода коровяк. Назовите его представителей и их значение.

12. В чем особенность строения цветка льнянки обыкновенной?

13. Охарактеризуйте подорожник большой.

14. Охарактеризуйте семейство губоцветные на примере яснотки белой.

15. Напишите и прокомментируйте формулу цветка яснотковых.

16. Какие секреторные структуры характерны для яснотковых, какой секрет они содержат?

17. Перечислите лекарственные виды семейства яснотковых на русском и латинском языках.

18. Встречается ли мята перечная в диком виде? Как она размножается?

19. Сравните листья мяты перечной и мяты лимонной (мелиссы лекарственной). В чем различие и в чем сходство?

20. Какими характерными признаками отличается пустырник сердечный?

21. Укажите особенности соцветий душицы обыкновенной