Лабораторная работа № 3
СЕМЕЙСТВО ГУБОЦВЕТНЫЕ (ЯСНОТКОВЫЕ) –
LABIATAE (LAMIACEAE)
Цель работы: научиться работать с определителем высших сосудистых растений, рассмотреть особенности вегетативных и генеративных органов растений сем. Губоцветные, познакомиться с типичными видами семейства, характерными для средней полосы России.
Необходимые материалы и оборудование: лупы, препаровальные иглы, скальпели, живой демонстрационный материал, гербарные образцы.
Задания:
1. Рассмотреть гербарные образцы и живые растения яснотки белой (Lamium album L.) (рис. 35). Составить характеристику вегетативных органов по плану морфологического описания (стр.15-17).
2. Зарисовать цветущее растение.
3. С помощью скальпеля и препаровальной иглы раскрыть цветок яснотки, зарисовать поперечный срез цветка, отдельно изобразить андроцей и гинецей. Сделать к рисункам подробные подписи. Составить формулу цветка.
4. Определить растение до вида, кратко записывая путь определения.
Краткое описание семейства
Видовое разнообразие.Известно около 3500 видов из 210 родов, в России встречается 260 видов из 50 родов.
Географическое распространение. Представители семейства распространены по всему миру (кроме Антарктиды), наибольшее разнообразие видов характерно для засушливых районов Средиземноморья и Центральной Азии.
Жизненные формы. Преобладают травянистые растения, встречаются полукустарники и кустарники.
Особенности вегетативных органов.Четырёхгранный стебель; листорасположение супротивное (реже мутовчатое); листья простые, без прилистников, как правило, сильно опушённые; запах при растирании листьев (железистые волоски).
Особенности генеративных органов. Соцветия – цимозные дихазии, пазушные, поэтому создается впечатление, что цветки располагаются мутовками, а при сближении таких мутовок соцветие приобретает вид головчатого или колосовидного.
Цветки:
1) зигоморфные (изредка актиноморфные, например, у мяты – Mentha), обоеполые;
2) околоцветник двойной;
3) чашечка из 5-ти сросшихся чашелистиков, колокольчатая. Зубцы чашечки равные – чашечка правильная, неравные – чашечка зигоморфная;
4) венчик – спайнолепестный из пяти лепестков, двугубый:
а) верхняя губа – из двух сросшихся лепестков,
б) нижняя губа – из трех сросшихся лепестков.
В трубке венчика – кольцо волосков, препятствующее доступу к нектару ползающих, но не опыляющих насекомых;
5) андроцей – из четырёх тычинок (задняя, пятая, не развита, редуцирована). Тычинки длиннее трубки венчика, срастаются с трубкой на значительном расстоянии. Тычинки двусильные – передние длиннее задних (бывает, что наоборот, либо тычинки одинаковые). У рода шалфей – Salvia – тычинок две;
6) гинецей – ценокарпный из двух плодолистиков. Каждый плодолистик на ранних стадиях развития образует ложную перегородку, в результате чего получается четырехлопастная ложночетырехгнездная завязь. Столбик один, выходит между четырех долей завязи. Рылец два, они неравные. При основании завязи – нектароносный диск.
Формула цветка (как правило): ↑Ca(5)Co(2+3)A4G(2).
Плод - ценобий из четырёх орешков (эремов). При основании эремов есть мясистые придатки, служащие для привлечения муравьев. Плод при созревании распадается на 4 односемянных орешка.
Представители. В средней полосе России в широколиственных лесах обычны будра плющевидная (Glechoma hederacea), чистец лесной (Stachys sylvatica), зеленчук желтый (Galeobdolon luteum). В светлых лесах встречается живучка ползучая (Ajuga reptans), на влажных лугах и у берегов водоемов растут мята полевая (Mentha arvensis) и зюзник европейский (Lycopus europaeus). На сухих остепненных участках появляются виды шалфея (Salvia), тимьяна (Thymus), зопник клубненосный (Phlomis tuberosa).
Как работать с определителем?
Определить растение – значит установить, к какому виду оно относится. Название вида состоит из двух латинских слов (бинарная номенклатура К. Линнея), первое из которых обозначает род, второе вместе с первым – вид. Название рода пишется с заглавной, а видовой эпитет – с прописной буквы. После названия вида принято указывать фамилию автора, впервые описавшего данный вид. Часто у одного и того же вида существует несколько различных названий (синонимов), в этом случае наиболее употребимые синонимы приводятся в скобках.
Определение растения состоит из трех последовательных этапов: сначала определяют семейство (см. Таблицу для определения семейств, с. 7 «Определителя сосудистых растений…»), к которому данное растений относится, потом, двигаясь по ключу соответствующего семейства, определяют род и, наконец, вид.
Определитель составлен по дихотомическому принципу – в каждой ступени определения есть две части. Первая часть – «теза» (утверждение) помечена порядковым номером, вторая часть – «антитеза» (отрицание) помечена знаком минус. В тезе и антитезе содержатся признаки, противоположные друг другу.
Рядом с цифрой номера ступени может быть в скобках указан номер предыдущей ступени определения, что дает возможность при необходимости вернуться и проверить правильность определения.
Каждую тезу в любой ступени обязательно надо читать ДО КОНЦА и только в том случае, если теза не подходит, переходить к чтению антитезы.
Рядом с названием семейства в ключе для определения семейств указан номер страницы, на которой расположен ключ для определения родов этого семейства.
В ключе для определения рода перед названием рода приводится цифра, обозначающая порядковый номер рода в пределах семейства. Например, для того чтобы перейти к определению вида внутри этого рода, необходимо найти соответствующий номер рода после ключа для определения родов.
Пример определения яснотки белой:
Открываем определитель на странице 7.
Читаем тезу ступени 1: «Деревянистые растения: деревья, кустарники, кустарнички или древовидные лианы – надземный стебель древеснеющий (по крайней мере в нижней части), одетый коркой, живет несколько или много лет……………………………………………………………………………………2»
Теза не соответствует наблюдаемым признакам растения, поэтому переходим к чтению антитезы:
« - Травянистые растения………………………………………………….38»
Антитеза удовлетворяет наблюдаемым признакам, поэтому переходим к чтению ступени 38 на странице 16. Рядом с номером ступени стоит цифра 1 в скобках, которая указывает на совершенный переход с пункта 1.
Читаем тезу ступени 38: «Растения, совершенно лишенные хлорофилла (почти белые, желтоватые, розовые и т.п.), без листьев или с чешуевидными либо мясисто утолщенными листьями, паразитирующие на корнях или надземных органах других растений (паразиты) или питающиеся за счет органических остатков (сапрофиты)…………………………………….……….39»
Теза не удовлетворяет признакам растения, поэтому переходим к чтению антитезы:
« - Растения, содержащие хлорофилл, с окрашенными в зеленый цвет листьями и обычно так же стеблем………………………………………….…..43»
Антитеза удовлетворяет наблюдаемым признакам, поэтому переходим к чтению ступени 43 на странице 17 и т.д.
При этом в тетради должны появиться пометки, содержащие номер ступени и краткое описание основного характеристического признака, по которому был сделан переход:
1 – растение травянистое
38 – содержит хлорофилл
43 – наземное и т.д.
Определение считается законченным, когда известен ВИД растения.