III.6.2.2.8. Семейство Рогозовые - Typhaceae
Оборудование и материалы: гербарные образцы рогоза узколистного и рогоза широколистного.
Задание
1. Проанализировать строение рогоза широколистного и р. узколистного, составить описание, руководствуясь общей схемой.
2. Зарисовать соцветия, тычиночные и пестичные цветки.
Семейство рогозовые представлено одним родом рогоз с 15 видами, распространенными очень широко. В Чувашии произрастают 2 вида – рогоз широколистный и р. узколистный.
Рогоз широколистный (рис. 176) (Typha latifolia) – крупное многолетнее однодомное прибрежно-водное, болотное или водное травянистое растение с толстым ветвистым корневищем. Стебель прямой, с длинными широколинейными листьями, направленными вверх, и характерными продолговатыми, початковидными, бархатистыми, коричневыми соплодиями.
Рис. 176. Рогоз широколистный:
1 – лист; 2 – женское соцветие; 3 – мужское соцветие; 4 – тычиночный цветок; 5 – пестичный цветок; 6 – диаграмма цветка
Цветки очень мелкие, однополые, собраны на верхушке вертикального побега в 2 початка. Верхний початок образован мужскими, а нижний, очень плотный початок образован женскими цветками и отделен от верхнего початка узкой стерильной перетяжкой. Околоцветник реду-цирован до волосков. Тычинок в мужском цветке 3, их нити срастаются между собой почти до самой верхушки. Гинецей состоит из одного плодолистика. В женском початке имеются множество стерильных цветков, защищающие завязь от неблагоприятных внешних факторов. Легкие односемянные орешки рогоза имеют летучки и распространяются ветром.
В народе часто рогоз называют камышом.
Листья рогоза используют для всевозможных плетений, а ворсистую часть женских соцветий – как набивочный материал.
Корневища и листья используется в народной медицине.
III. 6.2.3. Подкласс Коммелиниды – Commelinidae
III.6.2.3.1. Семейство Осоковые – Cyperaceae
Оборудование и материалы: гербарные образцы растений из родов: пушица, камыш, сыть, осока и заспиртованные цветки этих растений.
Паспорт семейства
Родов – 100 (20), видов – 4000 (370).
Цветок – * ♀Р0А0G(3) ; * ♂Р0А3G0 – осока пузырчатая;
– *Р6А3G (3) или (1) – камыш озерный.
Опыление – ветром.
Плоды – псевдомонокарпный: орешеки, распространяются водой и животными.
ЖФР – многолетние, реже однолетние травы.
Распространение – по всему миру, но наиболее многочисленны в умеренных и холодных областях.
Важнейшие роды – Bolboschoenus, Carex, Cladium, Cyperus, Eleocharis, Eriophorum, Kobresia, Rhynchospora, Scirpus.
Культурные растения - Cyperus esculentus, Eleocharis dulcis.
Осоковые – травянистые многолетники, с большей частью с трехгранным стеблем, на котором нет узлов. Центр стебля занят паренхимной тканью. Листья расположены трехрядно, они имеют линейную листовую пластинку и влагалище. Влагалище у осоковых замкнутое, и в месте перехода листовой пластинки во влагалища нет язычка (характерного для злаков). Листовая пластинка по краю острая.
Цветки осоковых, обоеполые или однополые, однодом-ные или двудомные, заключены в колоски, которые соединены в сложные (колосовидные, метельчатые или головчатые) соцветия.
Задание
1. Проанализировать несколько осоковых из родов осока, пушица, камыш, сыть. Составить их описание, руководству-
ясь общей схемой.
2. Зарисовать поперечное сечение стебля, соцветие, кроющую чешуйку, цветок, плод.
Камыш озерный (рис. 177, а) (Scirpus lacustris) – многолетнее водно-болотное травянистое воздушно-водное растение 100 – 250 см высотой, с ползучим полым корневищем.
а б
Рис. 177. Семейство Осоковые:
а – камыш озерный: 1 – прикорневая часть стебля с корневищем; 2 – побег с соцветием; 3 – колосок; 4 – цветок; б – пушица многоколосковая: 1 – общий вид; 2 – цветок
Стебель цилиндрический, погружен своим основанием в воду, а верхняя часть их возвышается над ее поверхностью. На поперечном срезе стебля хорошо видны много-численные крупные воздухоносные полости. Срединные листья у камыша озерного не развиты. При основании округлого стебля находятся влагалища листьев, их основания основания погружены в воду, а близ соцветия – прицветный лист.
Сложное щитковидно-метельчатое соцветие камыша озерного занимает верхушечное положение и кажется боковым, так как прицветный лист направлен вверх, превышает соцветие и при беглом осмотре ошибочно принимается за стебель.
Рассматривают элементарное соцветие – колосок. На поверхности его видны плотно прилегающие друг другу красновато-бурые чешуи. В пазухе каждой из них лежит по одному цветку. Отделяя от колоска препаровальной иголкой несколько чешуй с лежащими в пазухах цветками, вычленяют отдельный цветок.
Цветки камыша мелкие. Отпрепарируют хорошо развитый отдельный цветок, лежащий в пазухе чешуи, а затем его от чешуи и рассматривают под стереоскопическим микроскопом. Околоцветник сильно редуцирован и состоит из расположенных в двух кругах шести щетинок, покрытых одноклеточными, направленными вниз волосками. Дальше располагаются три тычинки с пыльниками, прикрепляющимися к тычиночным нитям своими основаниями. Тычиночные нити до цветения очень короткие, во время цветения вытягиваются. В центре цветка расположен пестик, имеющий маленькую завязь и нитевидный столбик, который несет три нитевидных рыльца, покрытых сосочковидными выростами поверхностных клеток, воспринимающими пыльцу. Формула цветка камыша озерного: *P3+3A3G(3). Плод – трегранный гладкий орешек.
Камыш озерный растет по берегам водоемов, в воде, по заболоченным берегам, болотам, нередко образуя густые заросли.
Пушица многоколосковая (рис. 177, б) (Eriophorum polystachyon) распространена на торфяных болотах. Образует плотные дернины и крупные кочки. Развиваясь в больших количествах, она во время плодоношения придает болоту своеобразный вид, образуя при плодах белые пуховки.
Цветоносные побеги пушицы, снизу округлые, вверху трехгранные, достигают высоты 30-100 см. На верхушке находятся колоски, в период цветения имеют серую окраску. Цветоносные побеги закладываются осенью и бывают заключены в дерновнике. В апреле эти побеги, находясь еще под снегом, начинают расти и к моменту стаивания снега растения уже несут вытянутые цветоносные побеги.
Стеблевых листьев 2-3, они лишены листовой пластинки и состоят из замкнутых вздутых влагалищ. Края листовых пластинок прикорневых листьев завернуты на верхнюю поверхность.
Колоски в период цветения продолговатые, длиной до 1-3 см. Чтобы выделить отдельный цветок из колоска, отде-ляют препаровальной иглой группу цветков и, постепенно отчленяют лишние, изолируя цветок, лежащий в пазухе серого, пленчатого, опушенного прицветника. Цветок пушицы обоеполый и, как у камыша, содержит 3 тычинки и пестик. Снаружи он одет рассеченным на множество волосков рудиментом околоцветника. Волоски очень короткие на ранних стадиях развития цветка, при плодах сильно разрастаются, образуя венец длинных белых волосков, составляющих в массе пуховку. Если цветки, взятые для препарировки, находятся на ранней стадии развития, то тычинки имеют едва заметные тычиночные нити; Позднее они сильно удлиняются и выносят пыльники из цветка. Пестик имеет небольшую завязь и длинный нитевидный столбик с трехраздельным рыльцем. Формула цветка пушицы: Р0А3G(3).
Плодоносящие колоски имеют шарообразную форму и достигает в поперечнике 4 – 4,5 см. Плод – трехгранный орешек.
Осока вздутая (рис. 178) (Carex rostrata) – многолетнее травянистое растение с ползучим корневищем, образующее на сырых лугах, болотах, по берегам водоемов, часто сплошные заросли. Стебель тупотрехгранный, гладкий, у соцветия шереховатый, при основании красновато-бурыми, несколько сетчатоволокнистыми влагалищами, лишенными листовых пластинок. Листья, расположенные выше, отличаются желобчато свернутыми листовыми пластинками, влагалища замкнутые.
Рис. 178. Осока вздутая:
1 – прикорневая часть стебля; 2 – верхушка побега (верхние – три тычиночных и нижние – три пестичные колоска); 3 – 4 – тычиночные цветки до цветения и во время цветения; 5 и 6 – пестичный цветок в мешочке; 7 – диаграммы тычиночного (слева) и пестичного (справа) цветков
Соцветие состоит из нескольких колосков. Верхушечные колоски с тычиночными цветками, в числе 1 – 3 сближенные, тонкоцилиндрические. Прицветные чешуйки светло-ржавые с белым краем. Цветок без околоцветника и состоит их 3 тычинок. Тычиночные нити удлиняются только перед цветением, вынося пыльники из пазухи чешуй. Формула тычиночного цветка: ♂*P0A3G0. Колоски пестичных цветков цилиндрические, несколько отогнутые, расположены в пазухах листовидных прицветников, превышающих колоски. Кроющие чешуйки узколанцетные с белым краем и верхушкой, короче мешочков. Плод погружен в особое вздутое образование – мешочек, который во время цветения мал и разрастается позже. На вершине мешочек продолжен в более или менее вытянутый носик. Строение мешочка и форма носика являются систематическими признаками (рис. 126, 5, 6). У осоки вздутой мешочек шаровидно вздут и почти горизонтально отклонен, на вершине сужен в довольно длинный, сплюснутый, короткошиповидный двузубчатый носик. Отпрепарируют пестик из мешочка. В основании мешочка лежит округлая завязь, на вершине ее находится длинный столбик, выходящий через носик из мешочка и заканчивающийся тремя нитевидными рыльцами. Формула пестичного цветка: ♀*P0A0G(3). Мешочек играет важную роль в распространении плодов водой или ветром.
Плод – трехгранный орешек, остающийся в мешочке.
У довольно большого количества осок нет диморфизма колосков, все они одинаковы по виду, и в одном колоске заключены пестичные и тычиночные цветки.