1. Подкласс Caryophyllidae. Особенности строения. Систематика, представители, эволюция.

Подкласс кариофиллиды (Caryophyllidae)

Большинство представителей этого подкласса приспособлено к произрастанию в условиях засушливого климата и наиболее характерно для флоры полупустынь и пустынь. Однако имеется также немало высокогорных и лесных видов, особенно среди представителей семейства гвоздичных. Характерно преобладание трав и кустарничков.

Подкласс кариофиллид, насчитывающий всего три порядка, характеризуется довольно высокой специализацией, что сильно затрудняет выяснение его родственных связей. Высокая специализированность большинства представителей кариофиллид очень затрудняет выяснение эволюционных связей между отдельными их семействами. Исследования последних лет привели к необходимости исключения из этой группы двух небольших семейств (батисовые и гиростемоновые), но, с другой стороны, еще больше подтвердили нашу уверенность в тесной филогенетической связи семейства кактусовых с некоторыми типичными представителями подкласса. В то же время все еще продолжаются споры о положении семейств гречишных и особенно плюмбаговых в подклассе кариофиллид. Некоторые современные авторы исключают эти семейства из подкласса кариофиллид и, в частности, даже склонны сближать плюмбаговые с первоцветными.

семейство Гвоздичные

У всех видов, за немногими исключениями, листья парные, супротивные, всегда простые, от почти линейных до овальных, изредка с небольшими плёнчатыми прилистниками.

Соцветие верхушечное, двуразвилистое или многоразвилистое, то раскидистое, то плотное, пучковатое.

Цветки правильные, с чашечкой и венчиком. Число частей пятерное, редко четверное. Тычинок столько же или вдвое больше. Завязь цельная; столбик 1 или несколько. 

Плод в большинстве случаев сухой, в виде коробочки, раскрывающейся зубцами или полустворками, одногнездый, с центральным семяносцем; семян у большинства много, редко одно. Ягоднообразный плод редок. Семена мелкие, гладкие или бугорчатые, зародыш более или менее согнутый, периферический, прилегающий к белку.

Среди представителей семейства известны хорошие медоносы: смолка обыкновенная (Viscaria vulgaris), горицвет кукушкин 

Семейство маревые.

Многолетние и однолетние травы, полукустарники или, реже, кустарники и небольшие деревья.

Листья обычно цельные, без прилистников, могут быть мясистыми или недоразвитыми.

Цветки мелкие, невзрачные, у большинства видов собраны в плотные клубочки, которые, в свою очередь, образуют колосовидные или метельчатые соцветия,актиноморфные, реже зигоморфные, чаще пятичленные, реже одно-трёхчленные, часто с прицветничками, как обоеполые, так и однополые, в последнем случае однодомные, или двудомные. Околоцветник простой, редко совсем отсутствует, травянистый, только в виде исключения венчиковидный (Антохламис (Anthochlamys)), большей частью свободнолистный, реже нацело, сростный. Тычинки в числе одной—пяти, супротивные листочкам околоцветника, нити их часто срастаются в подпестичный диск и чередуются с полукруглыми или другой формы лопастями («таминодиями»); пыльники на верхушке часто с различного рода придатками, плоскими или пузыревидными или без придатков.Пестик из 2—5 плодолистиков с верхней одногнездной завязью с 1 семяпочкойи двумя—пятью рыльцами различной формы.

Формула цветка:  ^[5].

Плод односемянный, с твердым или плёнчатым околоплодником или ягодообразный, нераскрывающийся или редко вскрывающийся крышечкой (Габлиция (Hablitzia) и Свёкла (Beta)), иногда развиваются соплодия (Шпинат(Spinacia) и Свёкла (Beta))

1. Семейство Сосновых (Pinaceae). Трудно назвать такое семейство даже среди цветковых растений, которое по освоенной им территории и по накапливаемой биомассе могло бы соперничать с сосновыми. За исключением одного вида все семейство распространено в северном полушарии, в основном, в умеренной и субтропических зонах (в последней преимущественно в горах). Некоторые виды сосны, ели, пихты и лиственницы забираются высоко в горы и заходят за полярный круг.

Это обширное семейство насчитывает 10 или 11 родов и около 250 видов. Выделяют 4 наиболее крупных рода – пихта (Abies), лиственница (Larix), ель (Picea) и сосна (Pinus), каждый из которых насчитывает по нескольку десятков, а то и сотню (сосна) видов. Другие роды (кедр, тсуга, псевдотсуга, кетелеерия, катайя, лжелиственница) содержат по одному или нескольку видов.

Сосновые – это вечнозеленые или, реже, листопадные деревья, иногда стелющиеся кустарники. Игловидные, чешуевидные, реже узколанцетные листья могут быть разных размеров от крошечных до сильно вытянутых, достигающих в длину 45 см (сосна болотная – P. palustris). Листья держаться на дереве от 2 до 7 лет и лишь у лиственницы и лжелиственницы ежегодно опадают на зиму.

У некоторых родов (например, у сосны, лиственницы, кедра) есть два типа побегов – длинные (неограниченные в росте) и укороченные. Длинные побеги покрыты многочисленными, быстро засыхающими чешуевидными листьями. У лиственницы, кедра и лжелиственницы они несут и зеленые листья. Короткие побеги возникают в пазухах чешуевидных листьев на удлиненных побегах, нередко они опадают вместе с растущими на них листьями.

У сосновых, растущих в суровых условиях Севера, почки защищены плотно прилегающими друг к другу тонкими чешуйками, покрытыми защитным слоем смолы.

Микростробилы одиночные, реже собраны в группы, состоят из многочисленных микроспорофиллов. Мегастробилы собраны в сложные образования – шишки, форма и величина которых для каждого рода разная. Размеры шишек – от 2,5–3 см в длину у лиственницы Лайелла (Larix lyallii) до 50 см в длину у американской сосны Ламберта (Pinus lambertiana).

У большинства сосновых – мощная корневая система, на которой часто встречается микориза(симбиоз мицелия гриба и корней растения). Грибы, вступающие в симбиоз с лесными деревьями, чаще всего относятся к группе шляпочных грибов. Грибы, которые собирают в лесу, представляют собой ни что иное, как плодовые тела грибов, связанных с корнями различных деревьев.

Древесные формы сосновых относятся к крупным деревьям, достигающим 40–50 м в высоту и 0,5–1,2 м в диаметре. Однако в неблагоприятных для себя условиях существования (далеко на Севере, высоко в горах, на болотах) они могут превращаться в низкорослых карликов, зато именно в таких местах можно встретить старейших долгожителей Земли. Так, самое долгоживущее растение на Земле (а именно, уже упоминавшийся экземпляр сосны долговечной, возраст которого был около 4900 лет) рос на горном пике и находился в весьма угнетенном состоянии.

Древесина сосновых разнообразна по фактуре и физическим свойствам. Ее издавна использовали в Евразии, Северной Америке и отчасти в Африке, где она всегда была основным материалом, из которого возводились жилища, хозяйственные постройки, культовые и общественные здания.

Сейчас значение этой древесины еще более возросло. Как и прежде ее используют в столярном и строительном деле, однако наибольшее значение она приобрела в целлюлозно-бумажной промышленности. Для использования этой древесины во многих странах мира искусственно разводятся различные виды этого семейства.

1. Семейство кактусовые является в высшей степени специализированным. В процессе длительного исторического развития, как у растений засушливых областей, у кактусов возникли приспособления, направленные на экономный расход влаги и максимальное ее запасание. Это наложило отпечаток на их морфологическое, анатомическое строение и механизм фотосинтеза, при котором активное поглощение углекислого газа происходит в ночные часы (CAM-фотосинтез). Необычность и своеобразие кактусов проявляются уже при первом знакомстве с их проростками. Они имеют сочный гипокотиль и сильно редуцированные семядоли. И лишь у немногих кактусов, в частности у тропических представителей, а так же у наиболее древнего рода Переския (Pereskia) гипокотиль развит хорошо.

Главный корень у кактусов служит в основном для укрепления в почве. Очень скоро даже у самых молодых растений образуется большая система боковых корней. Расположенные на глубине всего 5-6 см от поверхности почвы, корни поглощают даже незначительное количество влаги. У многих кактусов корень сильно утолщается и начинает выполнять запасающую функцию. У эпифитных папоротников на стеблях развиваются придаточные корни. Их функция - улавливание влаги из воздуха и прикрепление к стволам деревьев. Однако придаточные корни возникают не только у эпифитов, но также и на молодых побегах, так называемых детках у эхинопсисов (Echinopsis) некоторых видов гимнокалициума (Gymnocalycium) и мамиллярий (Mammillaria).

Стебли кактусов многолетние, как правило, сочные, мясистые, зеленые, без листьев покрыты колючками, или волосками, или теми и другими одновременно. Лишь некоторые кактусы имеют деревянистый стебель и нормально развитые листья. Стебель кактуса несет особые, характерные только для этого семейства органы - ареолы - небольшие ограниченные участки, где развиваются колючки, волоски, цветки, плоды, боковые побеги. Морфологически это видоизмененные пазушные или боковые почки, которые остаются жизнедеятельными в течение всей жизни кактуса. Колючки кактусов имеют листовое происхождение - интенсивно идет разрастание основания листа, а пластинка не развивается совсем, а колючки являются видоизмененными почечными чешуями. Об этом свидетельствуют уродливые формы, закладка в колючках проводящих пучков, иногда находят зерна хлорофилла, а так же колючки развиваются из тех же тканей что и листья. По форме и длине колючки очень разнообразны. Их диапазон от 1-2 мм до 25 см.

Отсутствие листьев - одно из приспособлений к засушливому климату, благодаря которому кактусы меньше испаряют воды. А фотосинтез осуществляет стебель. И в связи с этим у них хуже развиты проводящие пучки. Сосудов каждом пучке немного, Членики с простой или сетчатой перфорацией. Флоэма, осуществляющая отток продуктов ассимиляции, напротив, развита лучше. В стебле сильно развита основная ткань (кора, сердцевина) и главным образом первичная кора, построенная преимущественно из тонкостенных паренхимных клеток. Первичная кора и сердцевина здесь выполняют запасающую функцию. Испарение воды значительно сокращается благодаря наличию ребер, равномерно распределяющие свет и тень, наличию колючек и опушения, а так же благодаря сильному утолщению стенок эпидермы часто покрытой слоем воска. Транспирация уменьшается и за счет погружения устьиц в гиподерму.

Еще одной из функций колючек является способность конденсировать пары воды из воздуха. Кроме того колючки препятствуют поеданию кактусов животными, и защищают от палящих солнечных лучей.

Цветки кактусов одиночные редко собраны в кисть (Переския), почти всегда сидячие, обоепололые, обычно актиноморфные. Тычинки многочисленны. Гинецей цинокарпный из трех или более плодолистиков, завязь обычно нижняя.

1. Порядок. Гречишные (Polygonales). Травы, кустарники или лианы, редко небольшие деревья. Листья большей частью очередные, цельные, обычно снабжены при основании раструбом, состоящим из межчерешковых прилистников. Устьица обычно без побочных клеток. Членики сосудов с простой перфорацией. Цветки в верхоцветных соцветиях, собранных в сложные соцветия, мелкие, обычно обоеполые, циклические или ложноциклические, 3-членные или очень редко 2-членные, безлепестные. Чашелистиков 3—6, свободных или более или менее сросшихся. Тычинок обычно 6, в 2 кругах, реже меньше или больше; пыльники вскрываются продольно. Пыльцевые зерна от трехбороздно-поровых до многопоровых. Гинецей ценокарпный (лизикарпный), большей частью из трех плодолистиков, со свободными или более или менее сросшимися столбиками; завязь верхняя, с одним, большей частью базальным семязачатком, сидящим на более или менее ясно выраженной ножке, соответствующей редуцированной центральной колонке. Семязачатки обычно ортотропные или иногда анатропные, битегмальные и крассинуцеллятные. Эндосперм нуклеарный. Плод сухой, нераскрывающийся. Семена с согнутым или прямым зародышем, окруженным обильным мучнистым и иногда руминированным эндоспермом, почти без перисперма. Происхождение, вероятно, от низших представителей предыдущего порядка, скорее всего от предков, близких современным портулаковым, но более примитивных.

1 свинчатковые

Представители семейства — многолетние или, намного реже, однолетние травы, а также полукустарнички, полукустарники и кустарники, иногда с лиановиднымипобегами. Большинство растений — ксерофиты; нередко это галофиты, обитающие на солончаках или морских побережьях, в том числе в мангровых зарослях[6]. Для некоторых степных и пустынных видов родов Кермек(Limonium) и Гониолимон (Goniolimon) характерна форма перекати-поля[3].

Корень у большинства видов многолетний, сильно развит; наземные же части растений полностью или частично на время неблагоприятных периодов года отмирают[3].

Листья очерёдные, простые, без прилистников, обычно цельные[3].

Цветки обоеполые, пятичленные, довольно мелкие. Чашечка сростнолистная, остаётся при плодах. Окраска венчика различна — белая, жёлтая, красная различных оттенков (от розового до пурпурного). Венчик обычно почти раздельнолепестный, с пятью лепестками, суженными к основанию. Тычинок пять, гинецей из пяти плодолистиков. Завязьверхняя. Цветки собраны в колоски, которые, в свою очередь, собраны в сложные соцветия различного типа на концах стеблей[3].

1. Буковые — листопадные или вечнозеленые деревья, реже кустарники. Листья простые, очередные, реже супротивные или мутовчатые, цельнокрайние, зубчатые или перисто-лопастные, с опадающими прилистниками. Цветы раздельнополые, однодомные, иногда двудомные, правильные, мелкие, невзрачные, с простым правильным околоцветником. Мужские цветки образуют соцветия или головки, их околоцветник 4-7 (8) лопастной; тычинок 5-20, выступающих на околоцветника. Женские цветы одиночные или в листевидных малоцветковых соцветиях, как правило, по 1-3, окруженные оберткой из сросшихся видоизмененных листочков. Завязь нижняя, 3-гнездная. Цветение происходит весной, одновременно с распусканием листьев. Плод — орех, в основном с 1 семенем, погружённый в деревянистую открытую (у дубов) и закрытую (у буков и каштанов) плюску, образующуюся из обертки цветков и маленьких 3-цветковых простых соцветий.

Целебные свойства и применение в народной медицине. Препараты из бука раньше использовались при различных кожных заболеваниях, а также при ревматизме и подагре (как растирание или мазь). Дубовая кора, пожалуй, самый известный и наиболее часто используемый материал с дубящими свойствами. Дубильные вещества оказывают вяжущее и противовоспалительное действие

1Семейство ореховые (Juglandaceae) из порядка Орехоцветные (Juglandales) - этооднодомные деревья, редко кустарники с очередными непарноперистыми листьямибез прилистников . Листья и околоплодник плодов часто богаты ароматическими веществами.

Мужские цветки в многоцветковых сережковидных соцветиях .

Развиты прицветники и прицветнички . Тычинок самое различное и часто неопределенное число.

Женские цветки также в многоцветковых сережковидных соцветиях или одиночные (как, например, у грецкого ореха ). Листочков чашечковидного околоцветника обычно 4. Прицветник и прицветнички , прирастая к бокальчику осевого происхождения, часто образуют плюску . Завязь 1-гнездная, из 2-х плодолистиков , с 2 рыльцами .Семязачаток ортотропный , с 1 интегументом . Плацентация базальная. Плод - орехили костянка . Семя часто с очень крупным зародышем . Семядоли мясистые, глубоколопастные благодаря неполным перегородкам ("мозговидные") ( рис. 93 ). Характерна халазогамия . 8 родов и 60 видов, главным образом в умеренно теплых и субтропических районах Евразии и приатлантической Северной Америки.

Известнейший представитель семейства - грецкий орех (Juglans regia) - крупное дерево с диаметром ствола до 1 м и более. Естественный ареал его установить трудно ввиду давности культуры и ее одичания. Ареал включает Балканский полуостров, Закавказье, Малую, Переднюю и Среднюю Азию. Обширные ореховые леса раскинуты в горах Западной Киргизии и Таджикистана. Грецкий орех - ценное плодовое дерево, дающее высокие урожаи. Так, в 15-30-летнем возрасте средний годовой урожай 50 кг с дерева. Известны случаи, когда более старые деревья давали до 70000 плодов в год. Существуют десятки культурных сортов. Плод ореха - костянка. Сочный и богатый ароматическими веществами наружный слой перикарпия ко времени созревания разрывается. Плоды (грецкие орехи) используются в пищу различным образом, даже для варенья. К драгоценнейшим древесинам принадлежит и древесина ореха (ореховое дерево).

В Америке известнейший и ширококультивируемый орех пекан (Carya illinoinensis) . Он иногда разводится на Черноморском побережье Кавказа. Более морозостойкое североамериканское дерево гиккори (Сarya ovata) помимо съедобных плодов известно прочной и упругой древесиной, идущей на изготовление горных лыж.

Берёзовые (лат. Betulaceae) — семейство растений порядка Букоцветные, включающее в себя 130 видов, разбитых на шесть родов. Наиболее известными являются роды Берёза, Ольха, Лещина и Граб.

Однодомные ветроопыляемые листопадные орехоплодные деревья икустарники. Листья обычно с черешками, яйцевидные или овальные, зубчатые, с быстро опадающими прилистниками. Соцветие — тирс серёжковидный. Мужские соцветия длинные, цилиндрические. Женские соцветия короче. Цветки мелкие, правильные или неправильные, часто без околоцветника. Тычинок 1—12. Завязь верхняя, с 2 рыльцами, чаще с 2 семяпочками, Плод — семянка, крылатка, орех или орешек.