Цели и задачи. Основными задачами моей работы, было проследить эволюционные изменения цветков орхидей, произрастающих в Костромской области и по возможности собрать найденные экземпляры для гербария. Характеристика семейства Орхидные OrchIDACEAE.
Это одно из крупнейших семейств покрытосемянных растений, включающее около 750 родов и 20-25 тыс. видов, распространнных по всему земному шару, кроме полярных и горных пустынь большинство их растт в тропической Америке и Юго-Восточной Азии. В России около 40 родов и около 150 видов, преимущественно лесных и болотных местообитаний. Сравнительно небольшое число видов встречается на лугах. Многие виды семейства орхидных декоративны, с красивыми и часто душистыми цветками.
Многолетники, автотрофы или спорофиты, с корневищем, корневыми клубнями. Листья очердные, реже супротивные или мутовчатые, без прилистников, часто влагалищные, цельные, с параллельным или дуговидным жилкованием иногда редуцированные, чешуевидные. У большинства наших орхидей листья на зиму отмирают, но есть и вечнозеленые виды, такие как гудайера ползучая. Цветут орхидеи в конце весны и летом. Продолжительность цветения у разных видов различная от нескольких дней до 1,5 месяцев.
Цветки одиночные или собраны в соцветия, обоеполые, с простым, преимущественно венчиковидным околоцветником. Цветок орхидей, как и у большинства однодольных, зигоморфный, состоит из 6 лепестков околоцветника, он выраженно неправильный зигоморфный. Лепестки хоть так их называть неверно правильно было бы сказать доли околоцветника расположены в два круга. Наружные мельче внутренних, и часто не так ярко окрашены. Средняя внутренняя доля образует так называемую губу. Губа имеет вид мешка, часто со шпорцем, из-за скручивания завязи или поникания цветка обращена вниз. Тычинки срастаются в один поллинарий, а гинецей состоит из трех не до конца сросшихся плодолистиков.
Завязь нижняя, одногнздная, с трхлопастным рыльцем. Семена у большинства орхидей вызревают в августе - сентябре, плод - ценокарпная коробочка, раскрывающаяся 6 продольными щелями. рис. 1 Строение цветка орхидей. Размножаются вегетативно или чаще семенами. Для сменного прорастания необходимы присутствие грибов-микоризообразователей, определнный температурный режим и влажность.
Первые годы орхидеи ведут подземный образ жизни, развиваются медленно. Они очень чувствительны к колебаниям экологических параметрам, уязвимы к различным изменениям среды обитания нарушениям мохового и травяного покрова, осушению, внесению удобрений, рубке леса и т.п. У орхидных самые мелкие семена в мире покрытосеменных растений. Размер семечка у некоторых видов всего лишь 0,01 мм. Зато их очень много - 6-20 тысяч в одной коробочке. Переносятся они ветром.
В этом очень помогает сильно пористая оболочка, занимающая до 90 размера семени. Одной из особенностей семени орхидей является то, что в нем практически отсутствуют питательные вещества. Эндосперм, как правило, редуцирован. Очень мало питательных веществ и в зародыше, не разделенном, как у большинства растений, на стебелек и корешок. Чтобы прорасти, семя орхидеи при попадании в грунт должно вступить в симбиоз с определенным видом гриба для каждого вида орхидей он индивидуален. Это явление называется микоризой.
Гифы гриба снабжают семя углеводами, витаминами и другими веществами, в которых нуждается развивающийся организм. После прорастания развитие зародыша орхидеи происходит весьма своеобразно. Сначала образуется специфическая структура - протокорм, которая являет собой шарообразное, покрытое микроскопическими волосками тельце 2 мм в диаметре. На нем закладываются 1, а позже 2-3 чешуевидных листочка. Протокорм ведет подземный образ жизни от 2 до 11 лет у разных видов по-разному.
Затем он превращается в корневище - микоризом, из которого на поверхность появляется первый зеленый листок. Гораздо быстрее, как показывает практика, проходит развитие орхидей в культуре, в специально подготовленной богатой почве ботанических научных садов. Почти одновременно с первым листком закладывается первый придаточный корешок, или клубенек у клубневых видов. От момента появления первого листка до цветения проходит от 3 до 8 лет, в зависимости от вида. Некоторые виды могут переходить в состояние вторичного покоя, т. е. при неблагоприятных условиях они прячутся под землю, где питаются за счет грибов.
В некоторых популяциях к такому образу жизни переходит до 25 растений. Известен случай, когда один пыльчатоголовник красный прятался под землей 20 лет после того, как участок, на котором он рос, резко затемнился. А стоило участку снова стать светлым, орхидея вновь появилась на поверхности. В искусственных условиях орхидеи можно размножать вегетативно.
Если на клубенек нанести порез, то на этом месте появятся 2-3 или больше молодых клубеньков. Подобные опыты проводились в Киеве, в Центральном ботаническом саду НАНУ, где молодые клубеньки появились через 7 дней после надрезания. Больше всего клубеньков таким путем - 18 штук - дают пальчатокоренники. Также вегетативно могут размножаться и корневищные орхидеи, причем не только в культуре, но и в природе. Это башмачки, дремлики, тайники и другие.
У них образуются придаточные почки, которые дают начало корневищным отпрыскам, на 3-й год дающим новое растение. Также могут размножаться и некоторые бесхлорофильные орхидеи, например, гнездовка обыкновенная. Среди произрастающих в европейской части России орхидей встречаются как моновидовые роды, так и поливидовые. Среди моновидовых ацерас, анакамптис, калипсо, комперия, неотианте. К поливидовым относятся более распространенные в природе дремлик, любка, башмачок, ятрышник, пальчатокоренник, пыльцеголовник и другие.
В большинстве своем наши орхидеи условно можно поделить на два класса - лесные и луговые. Исходя из этого, можно судить об их приверженности к тем или иным экологическим условиям. Например, тайник, гудайера и любка ночная фиалка - растения лесные и больше любят затененные участки. Для них оптимальнее всего рассеянное освещение. А вот луговые орхидеи - ятрышник, пальчатокоренник и кокушник - привыкли к открытым участкам, и света для них надо много.