Краткая характеристика семейства сложноцветные. Биология в лицее

Растения с красивыми яркими цветами образуют многочисленное семейство Сложноцветные. К нему относится более 32 тысяч видов, распространённых на разных континентах.

Общее описание

Второе название семейства - Астровые. Это покрытосеменные или цветковые растения, относящиеся к классу Двудольные.

Большая часть семейства - травянистые однолетние или многолетние растения. В местности с тропическим климатом встречаются кустарники (некоторые виды рода Брахилена) и деревья (скалезия черешчатая).

Характерный признак растений - мелкие цветки, расположенные на расширенном конце цветоножки, образующую корзинку. Со стороны может показаться, что это одиночный крупный цветок с длинными лепестками. На самом деле сердцевину «цветка» образует множество мелких цветков длиной 2-3 мм. Яркие примеры - подсолнечник, ромашка, одуванчик, василёк.

Рис. 1. Представители Сложноцветных.

Строение растений

Общая характеристика семейства Сложноцветные представлена в таблице.

ТОП-4 статьи которые читают вместе с этой

Морфология цветка

Цветок - наиболее сложная часть растения. Мелкие цветки состоят из пяти лепестков, сросшихся в трубку. По форме выделяют пять типов сростнолепестного венчика:

• трубчатый - исходный тип с правильной формой, состоящий из трубки (сросшегося венчика) и отогнутых в стороны пяти лепестков, чаще обоеполый;
• воронковидный - разновидность трубчатого венчика без тычинок и пестиков с расширенной и изогнутой в сторону верхней частью;
• язычковый - неправильная форма, состоящая из сросшейся нижней части венчика, и язычка, образованного пятью сросшимися и отогнутыми лепестками, часто обоеполый;
• ложноязычковый - разновидность язычкового типа с язычком из трёх сросшихся лепестков, обычно имеет только пестик;
• двугубый - однополая или обоеполая разновидность язычкового типа с двумя язычками, образованными тремя и двумя сросшимися лепестками.

Рис. 2. Строение цветка Сложноцветных.

У одних представителей Сложноцветных корзинка состоит только из трубчатых цветков (лопух, артишок), у других - только из язычковых (латук, одуванчик, цикорий). У некоторых видов, например, у ромашки, трубчатые цветки находятся в центре, а по краям расположены язычковые (белые лепестки - вытянутые язычки).

В одной корзинке сочетаются цветки разных полов. По краям могут расти только женские цветки, а внутри - обоеполые или мужские. Все цветки могут быть обоеполыми или только центральные (по краям - стерильные). Также встречаются двудомные виды.

Применение

Сложноцветные имеют значение в разных видах деятельности человека.

• Медицина . Ромашку, тысячелистник, арнику, мать-и-мачеху, пижму используют для лечения желудочно-кишечных расстройств, воспалений кожи и дыхательных путей.
• Ландшафтный дизайн . Из-за яркого вида растения используют для украшения клумб. Выращивают астры, георгины, маргаритки, бархатцы, ноготки.
• Сельское хозяйство . Культурные растения используют в пищу. Из семян подсолнечника готовят масло, из цикория - суррогатный кофе, из стевии - заменитель сахара, из эстрагона - напиток «Тархун». Одним из видов овощной культуры Сложноцветных является салат или латук.

Речь пойдет об одном из самых многочисленных семейств среди двудольных растений - астровых (сложноцветных). Сами того не замечая, мы сталкиваемся с его представителями практически ежедневно - в быту, в кулинарии, да и просто на улице. Цветы семейства астровых едва ли не самые распространенные на наших клумбах и в садах, а без подсолнечного масла не обходится ни одна кухня.

Семейство астровые: общая характеристика

Семейство включает очень большое число родов, достаточно сложно назвать точную цифру, она колеблется в пределах от 1100 до 1300, а разновидностей более 20000. Большая часть растений опыляется насекомыми. Ареал распространения достаточно широк, представители данного семейства встречаются во всех климатических зонах: от жарких и влажных тропиков до холодной тундры, высоко в горах и на побережье морей. Они растут на плодородных черноземах и в песках пустынь. Большое количество видов обеспечило астровым широкое хозяйственное применение в жизни человека.

Отличительной особенностью всех растений, которые включает семейство Астровые - это сложное соцветие - корзинка, которая состоит из множества мелких и неприметных цветов, но вместе они составляют весьма впечатляющую картину.

Строение цветка

Название соцветия как бы говорит само за себя: корзинка, то есть определенная емкость, в которую что-либо сложено. Емкость - это расширенная на конце цветоножка, она может быть плоской, выпуклой или вогнутой. Как раз на ней и располагаются многочисленные мелкие цветы. А вокруг все это окружено одним или несколькими рядами прицветников. Все цветы семейства делят на пять видов:

• Трубчатые, чаще всего гермафродитные и гораздо реже однополые. Имеют форму в виде трубки, которая расширяется на конце или имеет отгиб.
• Ложноязычковые цветы - они образуются в результате сращивания трех лепестков и имеют такое же количество зубчиков, расположенных на верхнем крае.
• Язычковые - венчик имеет форму укороченной трубки, от которой отходят лепестки, сросшиеся между собой. Как правило, у них имеется пять тычинок и один пестик.
• Воронковидные - цветы ассиметричной формы, бесполые, венчик в виде длинной трубки сильно расширенной на конце (воронка).
• Двугубые цветки - трубка венчика достаточно длинная, и от нее отгибается два язычка (губы). Могут быть обоеполые или однополые.

Если взять для примера тот же подсолнечник, то все мы привыкли воспринимать его как отдельный пышный и красивый цветок. А это абсолютно неправильно с точки зрения ботаники. Так как в действительности это соцветие, которое содержит более 1000 отдельных мелких цветочков (трубчатых), а широкие и яркие лепестки оранжевого или желтого цвета - это язычковые цветы. Удивительно сложная и тонкая организация, продуманная природой до мельчайших деталей.

Представители семейства имеют следующую формулу цветка:

* Са (0, сросшиеся) Со (5) А (5) G (2).

Она характерна для всего семейства астровые. Формула цветка расшифровывается следующим образом: цветки обоеполые, имеют несколько плоскостей симметрии, чашечка, венчик из пяти лепестков, тычинок 5, пестика два, завязь над ними.

Строение листьев и корня

О строении листьев можно сказать только в общих чертах, так как это достаточно большая группа растений, представленная различными жизненными формами. Подсолнечник, лопух, чертополох, астры и циннии, топинамбур, древовидные формы, тысячелистник, герберы и многие другие виды - все это семейство астровые. Общая характеристика заключается в том, что расположение листьев, как правило, очередное, но может быть и супротивное. Размеры, а тем более форма варьируются в очень широком диапазоне от нескольких миллиметров до 2-3 метров. Жилкование у представителей семейства чаще всего перистое. Листья могут быть опушенные, степень выраженности различна, многие растения имеют колючки.

Корень достаточно хорошо развит и у большинства растений имеет стержневое строение (хорошо развитый главный корень и множество придаточных). Для примера, достаточно вспомнить типичного представителя семейства - одуванчика лекарственного, с ним и его знакомы многие. Могут быть и модификации с утолщениями, напоминающими клубень, например у лопуха.

Какие плоды имеют растения семейства астровые?

Астровые (сложноцветные) имеют плод семянку. Он сухой, семечко содержит одно. Околоплодник кожистый и при созревании не разрывается. Широко распространено образование на семянке различных волосков, выступов, своеобразных крючков, которые в свою очередь способствуют распространению семян по ветру (у одуванчика, полыни), с животными или на одежде людей (череда, лопух).

Жизненная форма сложноцветных

Жизненные формы представлены практически в полном объеме, и это в первую очередь обусловлено огромным ареалом распространения, но все же астровые (сложноцветные) - это в основном травянистые растения (однолетние или многолетние). Размеры варьируются в больших пределах - от совсем крошечных представителей до гигантов высотой в несколько метров.

Многие виды представляют собой полукустарники или кустарники достаточно внушительных размеров (до 5-8 метров в высоту). Например, меламподиум болотный, родиной которого являются влажные, болотистые леса Луизианы в США.

Семейство астровые имеет представителей и среди деревьев, правда все они обитатели южных краев. К примеру, скалезия на Галапагосских островах, которая может достигать 20 метров в высоту, но и больше она не встречается ни в одном уголке планеты. Или растения рода Брахилена из Южной Африки. Гигантские деревья, которые обладают достаточно прочной древесиной, устойчивой к гниению, за что и высоко ценятся.

На Новой Зеландии хаатсия пушковидная образует целые заросли. Это древовидная форма, которая густым ковром высотой до полуметра покрывает достаточно обширные площади (одно растение способно разрастаться до двух метров в диаметре).

Встречаются среди сложноцветных лианы (микания, мутисия), суккуленты и даже такая редкая жизненная форма, как перекати-поле (василек раскидистый, астерискус карликовый).

Традиционно всё семейство астровые делят на два подсемейства: трубкоцветные и язычковые.

Подсемейство астровые (трубкоцветные)

Преобладающее большинство цветов - трубчатые. Эта насчитывает более тысячи родов и более двадцати триб (таксономический ранг в ботанике, который по значению ниже семейства, но выше рода). К примеру, наиболее известные - это астровые, календуловые, подсолнечниковые, пупавковые, бархатцевые и другие.

Подсемейство цикориевые (или латуковые)

Их второе название язычковые, в отличие от предыдущего семейства содержат всего лишь семь триб, а число родов около двухсот - это малая часть из всего количества растений, входящих в семейство астровые. Представители цикориевых произрастают практически на всех континентах, в нашей стране самый известный вид - это примечательный яркими голубыми цветами и распространенный как сорняк. Но тем не менее, растение является хорошим медоносом, а в кулинарии используется корень для приготовления кофе.

Семейство астровые: пищевое значение

Изпользование растений данного семейства в кулинарии популярно издавна, наиболее известный пример - это подсолнечник масличный. Его родина - Северная Америка. Он успешно акклиматизировался в наших краях, теперь подсолнечник выращивается в промышленных масштабах. Самый главный продукт из него - это, конечно же, подсолнечное масло. Но помимо этого получают семечки, саломас (твердый жир, использующийся для приготовления маргарина и мыла), отходы производства используются в качестве корма для животных.

Еще один яркий и съедобный, но, к сожалению, у нас не произрастающий представитель семейства - артишок (на фото). Традиционно его считают овощем, но фактически это нераскрывшийся бутон. Как самостоятельное блюдо или гарнир он широко распространен в Средиземноморских странах и в Америке.

Славится вкусовыми качествами топинамбур, возделываемый не только как пищевое, но и как техническое и кормовое растение.

Декоративное и лекарственное значение

Своими декоративными и красивоцветущими видами семейство астровые (фото) славится давно.

Селекционерами выведено неисчисляемое количество сортов садовых цветов. Всем знакомы популярные в цветочных магазинах хризантемы и герберы. Хотя бы раз все, у кого есть клумбы, выращивали астры или маргаритки, циннии и бархатцы, георгины и агератумы.

Из лекарственных растений наиболее популярны и полезны: ромашка аптечная, тысячелистник арника, череда, расторопша, полынь, пижма, календула и многие другие. Их целебное воздействие на организм проверено и доказано, отвары или настои этих трав являются ценнейшими гомеопатическими средствами.

Семейство астровые, представители которого известны, пожалуй, каждому, подарило миру неимоверное количество ценных хозяйственных, декоративных, лекарственных растений.

Семейство Сложноцветные , или Астровые (Compositae, Asteraceae ) — включает 11-13 семейств, около 1000 родов и более 28000 видов, широко распространённых по всему земному шару. Большинство сложноцветных — травянистые растения, но среди них много также полукустарников, кустарников, реже встречаются невысокие деревья.

Строение

Листья астровых простые цельные или различным образом расчленённые, без прилистников, располагаются у большинства видов поочерёдно. У некоторых видов в корнях, стеблях и листьях имеются млечники или смоляные ходы. Цветки мелкие, собраны в соцветие корзинка , окружённое обёрткой из видоизменённых верховых листьев. Основные функции обёртки заключаются в защите цветков от неблагоприятных воздействий среды. Чашечка сильно видоизменена в летучку или хохолок, способствующий распространению плодов. Венчик сростнолепестный трубчатый, язычковый, ложноязычковый, двугубый или воронковидный (рис. 121).

Трубчатые цветки обоеполые, правильные, их венчик образован 5 сросшимися в виде трубки лепестками. Язычковые цветки состоят из 5 сросшихся в одной плоскости лепестков, заметных по зубцам. Эти цветки обоеполые и часто полностью образуют соцветия. У ложноязычковых цветков нижняя губа из 3 сросшихся лепестков заканчивается 3 зубцами и имеет вид язычка, а верхняя губа редуцирована. Ложноязычковые цветки чаще всего располагаются по краю соцветия, а в центре трубчатые (ромашка, подсолнечник) . Воронковидные цветки зигоморфные и бесполые, обычно краевые в соцветии (василёк ). Тычинок в цветке сложноцветных 5, они прикрепляются к трубке венчика, нити свободные, а пыльники склеены между собой. Гинецей из двух плодолистиков, столбик заканчивается двухлопастным рыльцем. Завязь нижняя. Плод — семянка. Семена без эндосперма.

Классификация

Семейство сложноцветных делится на два подсемейства: Астровые (Asteroideae ), которое включает в себя 11 — 12 триб и Латуковые (Lactucoideae) , или Цикориевые (Cichorioideae), к которым относят всего одну трибу. Материал с сайта

Представители

Подсемейство Астровые характеризуется обязательным наличием трубчатых, или реже двугубых цветков в корзинках и отсутствием млечного сока. Оно включает трибы: Подсолнечниковые (Heliantheae), Астровые (Astereae), Пупавковые (Anthemideae), Крестовниковые (Senecioneae), Календуловые (Calenduleae) и др.

У подсемейства Цикориевые или Латуковые все цветки в корзинке язычковые, и оно характеризуется также наличием млечных ходов в корнях, стеблях и листьях. Представители этого подсемейства произрастают в основном в Северном полушарии.

Это одно из крупнейших семейств, около 20 000 видов. Сложноцветные распространены повсеместно, от тропических лесов до арктики.

Чаще всего это травянистые растения, но встречаются и кустарники, и даже деревья, например, знаменитое розеточное дерево — Крестовник Килиманджарский в Африке, достигающее 8 м в высоту:

Другие сложноцветные на Килиманджаро растут практически на голых камнях (литофиты), образуя своеобразные подушки:

В наших широтах встречается огромное разнообразие травянистых астровых, многие из которых выращиваются как декоративные: васильки, календула, ромашки, астры и др.

Цветок у сложноцветных имеет двойной околоцветник. Чашечка обычно не развита, или имеет вид хохолка (василек), или волосков (одуванчик). Имеется 5 сросшихся в трубку лепестков, 5 тычинок и 1 пестик. Формула цветка *Л (5)Т (5)П1 .

Выделяют четыре типа цветков: трубчатый, язычковый, ложноязычковый и двугубый
в виде воронки (воронковидный). Цветки мелкиеи собраны в соцветие — корзинку. По краям корзинка окружена оберткой. У цветков, расположенных по краям корзинки, часто три из пяти сросшихся лепестков вытянуты в виде язычка (ложноязычковые). Внутри корзинки расположены трубчатые цветки. Благодаря этому корзинка становится похожей не на соцветие, а на один большой цветок, более привлекательный для насекомых. (у крупных цветов как правило больше нектара). Из за этого семейство и получило свое название «сложноцветные».

Плод — семянка, у многих сложноцветных, летучая (одуванчик).

Главный отличительный признак этого семейства состоит в том, что у него, как показывает самое название, цветы - сложные, то есть то, что в обиходе называется цветком, представляет на самом деле целое соцветие из мелких цветочков. Эти цветочки сидят на общем ложе, то есть расширенном конце цветоножки , имеющем плоскую, вогнутую или выпуклую поверхность и окружены общей обвёрткой, общей чашечкой, состоящей из одного или нескольких рядов прицветников (маленьких листочков, расположенных на цветоножке) - получается нечто наподобие корзиночки. Отдельные цветочки обычно очень невелики, иногда совсем мелкие, длиной всего в 2-3 мм. Они состоят из нижней завязи, одногнёздой и односемянной, на верхушке которой прикреплён сростнолепестный венчик . У его основания обычно находится ряд волосков или щетинок, несколько зубчиков или перепончатая кайма. Эти образования соответствуют рудиментарной чашечке.

Венчик сростнолепестный, по форме сильно различается, но выделяют два наиболее распространённых типа: трубчатый , с правильным пятизубчатым отгибом, и неправильный, так называемый язычковый , причём все пять его долей срастаются в одну пластинку, отогнутую в одну сторону. Тычинок у всех сложноцветных, за редкими исключениями, пять; они прирастают своими нитями к трубке венчика, а пыльниками срастаются в одну полую трубку, окружающую столбик, который кончается двураздельным рыльцем различного устройства.

У очень многих растений описываемого семейства головки состоят только из трубчатых цветочков, как, например, у васильков , лопуха , волчеца, артишока . У других же, как одуванчика , козельца (скорцонеры), латука , цикория и др. все цветы язычковые. Наконец, у третьих в каждой головке находятся цветы обоих типов: по окружности язычковые, а в центре трубчатые (например, у подсолнечника , астры , георгина , ноготков, бархатцев , ромашки).

Можно упомянуть ещё про третий тип венчика - двугубый , в котором три доли венчика направлены в одну сторону, а две остальные в другую.

Размер соцветия как правило небольшой, до нескольких сантиметров в диаметре; и только у некоторых видов он достигает в диаметре 10-15 см, а у культивируемого подсолнечника, имеющего самое крупное соцветие в семействе, может достигать до 60 см. В то же время у некоторых видов полыни высота и ширина соцветия не превышает 2-4 мм.

Листья

Опыление

Бархатцы раскидистые (Tagetes patula )

Распространение

Сложноцветные распространены по всему земному шару, но особенно важную роль они играют в Северной Америке . Также в Средней Азии и по всей южной Европе они обитают в значительном количестве, но по направлению к северу число их видов значительно убывает.

Применение

Как продукт питания

Как цветы

Краски

Сорные растения

Среди опасных сорняков можно выделить растения из рода амброзия (Ambrosia ), вызывающие аллергическую сенную лихорадку . Родом амброзия из Америки , но очень широко распространилась по всему миру, в том числе и в России - 5 видов из 30. К сорным растениям также можно отнести галинсогу мелкоцветковую (Galinsoga parviflora ), некоторые виды череды (Bidens ) и др.

Классификация

Семейство Астровые включает два подсемейства - Астровые (подсемейство) (Asteroideae ) и Латуковые, или Цикориевые, или Молокановые (Lactucoideae, или Cichorioideae ) .

В литературе иногда встречается другие названия этих подсемейств - соответственно Трубкоцветные (лат. Tubuliflorae ) и Язычковые (лат. Liguliflorae ). Такое название подсемейства Астровые связано с тем, что у его представителей цветки в основном трубчатые, а язычковыми бывают лишь краевые цветки . У представителей подсемейства Латуковые цветки всегда язычковые.