Семейство крестоцветные (Brassicaceae или Cruciferae). Растения семейства крестоцветных
Семейство Крестоцветные
Умеренная зона Северного полушария – именно здесь, главным образом, распространено семейство Крестоцветные, насчитывающее более трех тысяч видов. К нему относятся однолетние, двулетние, а также многолетние растения, имеющие сходное строение.
Семейство крестоцветных получило свое название из-за крестообразно расположенных лепестков в цветках принадлежащих к нему видов. Другими общими признаками могут служить четыре чашелистика, составляющих чашечку, четыре лепестка, составляющих венчик, тычинки (две коротких и четыре длинных). Соцветие кисть также является характерным признаком всех растений, входящих в семейство. Крестоцветные образуют плоды – стручки. Что же касается листьев, то из них формируется прикорневая розетка или они крепятся к стеблю поочередно. Корневая система – стержневая, у некоторых представителей семейства образуется корнеплод. Прямостоячий стебель часто покрывают мягкие или жесткие волоски.
Опыляются растения в основном пчелами и шмелями, мухами и бабочками. Это говорит о том, что представители семейства – прекрасные медоносы с сильным ароматом.
Овощные, масличные, кормовые, лекарственные, декоративные растения, а также сорняки – все они входят в данное семейство. Крестоцветные сорные растения – серьезная головная боль работников сельского хозяйства: нередко требуется специальный режим обработки для того, чтобы их уничтожить. Вместе с тем, отдельные их виды активно используются народной медициной – например, пастушью сумку применяют для остановки кровотечений. Это ее свойство хорошо известно не только в отечественной, но и в китайской и тибетской медицине, поэтому данный сорняк одновременно относят и к лекарственным растениям. Турнепс, также представляющий семейство Крестоцветные, служит сырьем для получения высококачественного зеленого корма, а левкои, пожалуй, – самые яркие декоративные представители семейства.
Нет человека, который бы не слышал о рапсовом масле. Раньше оно было одним из самых популярных продуктов, употребляемых в Америке. Однако ученые доказали наличие в нем токсичных веществ, влияющих на сердечную мышцу, щитовидную железу и почки, а также провоцирующих образование жировых отложений. Сегодня и рапсовое, и горчичное – востребованные сорта технических масел.
Ну и, пожалуй, самая интересная группа растений семейства Крестоцветные – овощи. До появления на Руси картофеля его место занимала репа. «Второй хлеб» – именно ее так называли в народе, и практически в каждой русской народной сказке упоминалось об этом замечательном представителе данного семейства. Сегодня в США активно занимаются выращиванием этого корнеплода.
Другой древнейший корнеплод, редька, в сочетании с медом издавна используется на Руси как народное лекарственное средство, способствующее быстрому выведению мокроты из дыхательных путей при простуде. Да и салаты из редьки и ее ближайшего родственника, редиса, давно заняли достойное место на нашем столе.
Из горчицы изготавливают не только технические масла, но и великолепную приправу. А кого в детстве не лечили от простуды горчичниками? Современная медицина давно оценила лечебные свойства этого представителя крестоцветных.
Нельзя не упомянуть и о самом известном растении семейства – капусте. Ее дикорастущие формы известны еще с доисторических времен. Сегодня популярность этого овоща очень высока. Его выращивают на всех континентах, из капусты готовят сотни блюд, варят кислые щи и пекут вкуснейшие пироги, а сок используют в лечебных целях. Кольраби, брокколи, пекинская капуста – это лишь маленькая толика сортового разнообразия. Каждый из ее видов обладает своим неповторимым вкусом и имеет своих любителей и ценителей.
Кстати, не так давно семейство Крестоцветные переименовали, дав ему название в честь самого известного представителя – Капустные.
fb.ru
Биология для студентов - 70. Семейство крестоцветные
Семейство Крестоцветные (Brassicaceae) охватывает во флоре земного шара примерно 3200 видов, относящихся к 380 родам. В России разнообразие крестоцветных достаточно велико и составляет 466 видов из 96 родов.
В целом ареал семейства охватывает почти весь земной шар (семейство Космополитно), однако в распространении оно явно тяготеет к умеренным и холодным областям Северного полушария. Наибольшее видовое и родовое разнообразие сосредоточено в Средиземноморской и Ирано-Туранской областях (Передняя Азия), что позволяет говорить о них как о регионах формирования и становления этого семейства.
Крестоцветные — главным образом травянистые растения, среди которых есть и многолетники, и двулетники, и однолетники. Существенно меньше полукустарничков, кустарников же насчитывается всего несколько видов. Среди крестоцветных широко представлены монокарпичные растения, т. е. виды, цветущие и плодоносящие всего один раз в жизни и отмирающие после созревания семян. Крестоцветные являются одним из немногих семейств, в котором достаточно широко представлены двулетники, т. е. виды, развивающие в первый год в надземной сфере только вегетативную розетку, которая затем и перезимовывает; цветонос с цветками, а затем и с плодами развивается на второй год жизни; после плодоношения растение отмирает. Еще одним штрихом к биологическому «лицу» семейства является способность ряда видов развиваться в наиболее экстремальных местообитаниях. Некоторые представители рода Крупка (Draba) встречаются на самых крайних форпостах суши островов Северного Ледовитого океана. В высокогорьях крестоцветные достигают высоты 5700 м над уровнем моря. Факультативной биологической особенностью многих крестоцветных является способность к резервному самоопылению, которое реализуется в тех случаях, когда по каким-то причинам (главным образом — вследствие климатических особенностей текущего года) отсутствуют насекомые-опылители.
Среди признаков вегетативной сферы следует отметить простые очередные листья разной степени рассечения, без прилистников. В вегетативных органах крестоцветных встречаются особые клетки (идиобласты), содержащие мирозин. В семенах и вегетативных органах характерно также накопление гликозидов и едких эфирных масел, алкалоидов и жирных масел. Очень важной таксономической информацией является характер опушения вегетативных (впрочем, и генеративных также) органов. Спектр типов волосков крестоцветных необычайно широк; основными типами являются простые, железистые, ветвистые, вильчатые (мальпигиевы), звездчатые.
Общий план строения цветка в пределах семейства довольно однообразен; различия заключаются главным образом в размерах и окраске лепестков венчика.
Цветки актиноморфные, обоеполые, с двойным околоцветником, двучленные, шестикруговые.
Чашечка образована четырьмя свободными чашелистиками, расположенными в два круга и плотно прижатыми к лепесткам во время цветения. У ряда видов в основании чашелистиков образуются вздутия или углубления для нектара.
Венчик — из четырех раздельных, чаще желтых или белых, реже — фиолетовых или розовых лепестков. Лепестки обычно с длинными ноготками и расположены в один круг (по-видимому, они возникли в результате расщепления двух зачатков лепестков). У некоторых видов лепестки несколько различаются по размерам, и тогда венчик слегка зигоморфный.
Андроцей большинства крестоцветных состоит из шести тычинок, расположенных в два круга : две короткие тычинки образуют внешний круг, а четыре более длинные располагаются во внутреннем круге. В основании тычинок часто расположены нектарники.
Гинецей синкарпный, образован двумя сросшимися плодолистиками с продольной перегородкой. Завязь верхняя; рыльце сидячее или на столбике, головчатое либо двулопастное.
Таким образом, общий план строения цветка крестоцветных может быть записан формулой:
*K2+2C4A2+(2*2)G(2)
Цветки не имеют прицветников и прицветничков и собраны, как правило, в простые и сложные кисти; правда, в начале цветения соцветие имеет щитковидную форму и лишь затем, по отцветании сильно удлинняясь, приобретает форму кисти.
Основной тип плода — стручок. Иногда он имеет носик — верхнюю часть завязи, лишенную семяпочек. Стручок вскрывается двумя створками. При этом на плодоножке остается рама из сросшихся краев плодолистиков с натянутой на ней ложной перегородкой, несущей семена. Ряд крестоцветных обладает невскрывающимися, опадающими целиком, плодами, либо таковыми, но членистыми и разламывающимися поперек на односеменные членики.
Стручки, длина которых не превышает ширину или превышает ее не более чем в три раза, называют стручочками. Они также могут вскрываться двумя створками либо быть невскрывающимися орешковидными (свербига — Bunias) или членистыми (катран — Crambe).
Плоды крестоцветных несут в себе большое количество таксономической информации и чрезвычайно важны при их определении.
Многие крестоцветные издавна широко используются человеком. Среди полезных растений выделяются представители рода Brassica: большое количество форм капусты (формы Brassica oleracea), репа и турнепс (Brassica rapa), рапс (Brassica napus var. napus), брюква (Brassica napus var. napobrassica), горчица сарептская (Brassica juncea). Заметную роль в жизни человека играют виды рода Raphanus: овощные редька посевная (Raphanus sativus var. sativus), редис (Raphanus sativus var. radicula) и злостный сорняк дикая редька (Raphanus raphanistrum). Издавна возделывается человеком кресс-салат (Lepidium sativum) и хрен деревенский (Armoracia rusticana). Помимо овощных и кормовых растений есть в семействе и растения масличные — горчица, рапс, рыжик посевной (Camelina sativa), декоративные — левкой (Matthiola), вечерница ночная фиалка (Hesperis matronalis), красильные — вайда красильная (Isatis tinctoria). Помимо упоминавшейся дикой редьки, среди крестоцветных довольно много сорняков — сурепка обыкновенная (Barbarea vulgaris), ярутка полевая (Thlaspi arvense), пастушья сумка обыкновенная (Capsella bursa-pastoris) и др.
Многие крестоцветные играют заметную, а порой — существенную роль в растительном покрове многих регионов.
vseobiology.ru
КРЕСТОЦВЕТНЫЕ | Энциклопедия Кругосвет
КРЕСТОЦВЕТНЫЕ, капустовые (Cruciferae, или Brassicaceae), семейство двудольных цветковых растений. Однолетние и многолетние травы, редко полукустарники и кустарники. Листья очередные, цельные или рассеченные, без прилистников. Цветки обоеполые с четырьмя крестообразно расположенными чашелистиками и лепестками (откуда и название семейства). Плод – стручок или стручочек с двумя створками и пленчатой продольной перегородкой внутри, к которой прикреплены семена. Примерно 350 родов и 3000 видов, распространенных главным образом в Северном полушарии. Многие крестоцветные с древнейших времен окультурены и широко используются человеком. Среди них различают масличные (горчица, рапс и др.), овощные (капуста, редис, репа, редька, хрен) и кормовые (брюква, турнепс) культуры, декоративные (левкой, алиссум, желтофиоль и др.) и лекарственные (желтушник раскидистый) растения; многие виды – сорняки (пастушья сумка, сурепка и др.).
Наибольшее значение для человека имеет род Brassica, к которому относится ок. 35 видов, распространенных в Евразии и Северной Африке, главным образом в Средиземноморье. Этот род включает капусту и другие важные сельскохозяйственные растения. Репа (B. rapa) и брюква (B. napus) – двулетние, в основном корнеплодные культуры: первая – главным образом овощная (кормовые сорта называются турнепсом), вторая – кормовая. На корм скоту используется также их ботва. Рапс, или кольза (B. rapus var. oleifera), и сурепица, или капуста полевая (B. campestris), – однолетние, в основном масличные культуры, из которых получают, соответственно, рапсовое и сурепное масло. Первого в семенах 30–50%; оно используется в пищу, для производства маргарина, в мыловаренной, текстильной и других отраслях промышленности. Сурепное масло (35–45% в семенах) также пригодно в пищу, но главные его потребители – мыловарение и лако-красочное производство. Жмых, образующийся после получения этих масел, идет на корм скоту, как и зеленые побеги озимого рапса. Молодые листья сурепицы пригодны для салатов.
Проверь себя!Ответь на вопросы викторины «Сад и огород»
Летние типы какого растения в основном тушат, варят или жарят, а зимние пекут или кладут в пироги?
www.krugosvet.ru
Семейство крестоцветные (Brassicaceae или Cruciferae)
Крестоцветные настолько близки к каперсовым, что между ними не всегда легко провести границу. Некоторые роды, например род диптеригиум (Dipterygium), одними ботаниками включается в семейство каперсовые, а другими — в крестоцветные. В семействе насчитывается до 380 родов и. около 3200 видов. Расселены они по земному шару крайне неравномерно. В основном сконцентрированы в умеренной зоне северного полушария, главным образом в Старом Свете. В тропиках представлены единичными родами, приуроченными к горным областям, встречаются там также в интродукции и как сорняки. Небольшое число крестоцветных, произрастающих в южном полушарии, имеет узколокальную приуроченность.
Крестоцветные успешно приспосабливаются к самым разнообразным местообитаниям. Одни из них приурочены к крайним условиям высокогорий, достигая рубежей растительности (4500-5700 м над уровнем моря), где вместе с лишайниками являются пионерами растительного покрова; другие произрастают по морским побережьям; одни в своем распространении продвигаются далеко на север и характерны для арктических областей; другие являются обитателями пустынь, полупустынь и степей. Широко представлены крестоцветные также в лесах, среди степной растительности, на увлажненных местах и даже в воде, но все же определенно преобладают среди них растения засушливых и сухих местообитаний. Однако, несмотря на такую высокую пластичность в приспособлении к условиям среды, наблюдается относительно небольшое разнообразие жизненных форм. Большинство крестоцветных — однолетние или многолетние травы, есть и полукустарнички, у которых одревесневает нижняя часть стебля. Кустарники представлены единичными, преимущественно африканскими и макаронезийскими видами, такими, как, например, катран кустарниковый (Crambe fruticosa) на острове Мадейра, достигающий в высоту 2 м, виды рода синапидендрон (Sinapidendron, Макаронезия), гелиофила сизая (Heliophila glauca — Капская область) или фолейола Биллота (Foleyola billotii — Сахара), достигающими в высоту до 1,5-2 м. Такие виды, как гелиофила лазящая (H. scandens), и виды южноамериканского рода кремолобус (Cremolobus) габитуально сближаются с лианами. Многие из высокогорных видов имеют подушкообразную форму, способствующую задержанию тепла. Листья крестоцветных очередные, причем нижние часто образуют прикорневую розетку. У некоторых видов наблюдается гетерофиллия. Например, у клоповника пронзеннолистного (Lepidium perfoliatum) розеточные листья рассечены на узкие линейные доли, тогда как стеблевые цельные, округлые, стеблеохватывающие. Среди крестоцветных встречаются растения как совершенно голые, так и опушенные простыми или вильчато или звездчато разветвленными волосками. Многолучевые звездчатые волоски зачастую напоминают чешуйки. В опушении участвуют также железистые волоски и так называемые мальпигиевые волоски — распростертые, двураздельные, прикрепляющиеся серединой. Для крестоцветных характерны верхушечные кистевидные или щитковидные, обычно (или за редким исключением) безлистные соцветия, которые иногда бывают сильно укороченными, почти головчатыми, или же, наоборот, вытянутыми, колосовидными. Необычный облик имеет американский каулантус вздутый (Caulanthus inflatus, рис. 30), у которого ось соцветия сильно веретеновидно утолщена и сидящие на ней цветки, а затем плоды создают впечатление каулифлории. Цветки обычно лишены как прицветников, так и прицветничков, не крупные, зачастую очень мелкие, невзрачные, но немало также красиво расцвеченных, придающих растению большую декоративность.
По своему строению они крайне однообразны. Чашелистики, расположенные в два круга (по 2), у основания могут быть мешковидными, и в таких случаях в эти вместилища стекает нектар. Лепестков также 4, свободных, расположенных крестообразно (откуда и название крестоцветные). В окраске лепестков преобладают желтый и белый цвета, но нередки также растения с фиолетовыми, розоватыми, вплоть до пурпурных цветками. Лепестки в основном в верхней части более широкие. Они в большинстве случаев цельные или выемчатые, но есть среди крестоцветных также виды с лопастными (североамериканский род вареа — Warea), перисторассеченными и даже реснитчато-бахромчатыми (у мексиканской орнитокарпы — Ornithocarpa, например) лепестками. Тычинок обычно 6, расположенных в 2 круга. Из них 2 боковые (наружный круг) короткие, 4 срединные более длинные. Иногда срединные срастаются по две своими нитями. В редких случаях все тычинки одинаковой длины или же по 3 разной длины. Число их иногда может сокращаться до 4 и даже до 2 или же, как у долгонога (Macropodium), достигает 10. У ряда видов тычинки снабжены придатками или же их нити разрастаются в виде зубцов и крыльев. Гинецей из 2 плодолистиков. По шву срастания плодолистиков образуется ложная перегородка, делящая завязь на 2 гнезда. Обычно завязь сидячая, но у некоторых видов она сидит на довольно длинном гинофоре (сходство с каперсовыми). Особенности строения семязачатков играют немаловажную роль в систематике крестоцветных. Семядоли обычно плоские, но бывают и вдоль сложенными, как у капусты, реже поперек сложенными, как у гелиофилы (Heliophila), или спирально закрученными (свербига — Bunias). По расположению корешка зародыша по отношению к семядолям они бывают краекорешковыми и спинкокорешковыми.
Если строением всех остальных органов крестоцветные довольно однообразны, то этого нельзя сказать об их плодах, признаки строения которых наиболее широко используются в систематике семейства (рис. 31). Удлиненные плоды, длина которых значительно превышает ширину, называются стручками, короткие же — стручочками. И те и другие могут быть раскрывающимися двумя створками или нераскрывающимися. У раскрывающихся плодов после опадания створок на плодоножках остается рамка (как у некоторых каперсовых), перетянутая ложной перегородкой. Большой популярностью, например, пользуются виды лунника (Lunaria), рамки крупных овальных стручочков которого весьма декоративны. У нераскрывающихся стручочков часто створки сильно уплотняются и стручочки становятся ореховидными. Особый интерес представляют двучленные плоды, состоящие из верхнего, всегда нераскрывающегося членика и нижнего раскрывающегося или нераскрывающегося. В одних случаях верхний членик бывает бессемянным, в других нижний, в большинстве случаев оба членика содержат семена. Среди двучленных плодов также различаются стручки или стручочки. Плоды крестоцветных сильно варьируют также по величине, форме створок и различными выростами на них.
Крестоцветные приспособлены как к перекрестному опылению, так и к самоопылению. Основными опылителями являются мухи, пчелы, шмели; некоторые виды, например левкоя (Matthiola) или вечерницы (Hesperis, табл. 10), опыляются в ночное время бабочками. Пчелы привлекаются запахом медоносных видов, а также наиболее яркими цветками. Те виды, у которых цветки мелкие, невзрачные, посещаются преимущественно мухами. Привлечение насекомых достигается также цветовыми контрастами, иногда возникающими в процессе цветения и плодоношения. Так, у некоторых видов с неприметными мелкими цветками, например у веснянки (Erophila), мелкие белые лепестки начинающих плодоносить нижних цветков соцветия не опадают, а вдвое увеличиваются и прижимаются к незрелым плодам, имеющим фиолетовый оттенок. Этим создается как бы ореол вокруг начинающих распускаться цветков. В другом случае, например у ярутки полевой (Thlaspi arvense), у которой цветки также мелкие, белые, у отцветающих цветков чашелистики становятся желтыми. У видов иберийки (Iberis) броскость обеспечивается значительно более крупными наружными лепестками краевых цветков соцветия, наподобие многих зонтичных. У некоторых видов гулявника (Sisymbrium), бурачка (Alyssum), зубянки (Dentaria) этот эффект достигается за счет того, что лепестки цветков с уже завязавшимися плодами не опадают, начинают увеличиваться в размерах, тем самым привлекая насекомых к остальным распускающимся цветкам.
Перекрестное опыление у крестоцветных обеспечивается благодаря присущей им дихогамии. Для большинства из них характерна протогиния, протандрия наблюдается крайне редко. В тех случаях, когда перекрестное опыление по какой-либо причине не может осуществиться (обильные дожди, сильная жара, отсутствие опылителей), крестоцветные опыляются благодаря способности к самоопылению (автогамия). Механизм комбинированного опыления можно наблюдать, например, у горчицы полевой (Sinapis arvensis) или у сердечника лугового (Cardamine pratense). В начале цветения пыльники длинных тычинок поворачиваются кнаружи, вследствие чего их пыльца не попадает на рыльце своего цветка, но может прилипнуть к бокам насекомых-опылителей, проникающих в глубь цветка к основанию тычинок за нектаром. Однако если рыльце не опылялось чужой пыльцой, то к концу цветения его опыляют короткие тычинки, которые за это время достигают одного с ним уровня. В ненастную же погоду, когда насекомых нет, пыльники длинных тычинок не отворачиваются и опыляют рыльце своего цветка. Есть среди крестоцветных и такие растения, у которых в начале цветения тычинки целиком отклоняются кнаружи, а затем приподнимаются, приближают пыльники к рыльцу и опыляют его. У кресс-салата (Lepidium sativum), чесночника черешкового (Alliaria petiolata), брайи альпийской (Braya alpina) в начале цветения все тычинки короче рыльца, затем 4 из них удлиняются и соприкасаются пыльниками с рыльцем. Однако лишь одна тычинка опорожняет пыльцу на свое рыльце, остальные пыльники раскрываются позже, сохраняя пыльцу для перекрестного опыления.
Можно привести и такие примеры, когда у одних видов одного и того же рода преобладает самоопыление, у других — перекрестное. Так, ярутка альпийская (Thlaspi alpina) всегда способна к самоопылению, так как к концу цветения тычинки наклоняются над рыльцем. И наоборот, ярутка горная (T. montana) преимущественно перекрестноопыляющаяся, так как у большинства растений тычинки короче рыльца. Исключительно перекрестноопыляющиеся растения можно встретить у резухи Констанца (Arabis constancii): рыльца у них выставляются из почки еще до распускания цветка и в дальнейшем, когда тычинки достигают его уровня, оно от них отворачивается в сторону так, что не может быть опылено их пыльцой. У таких растений вероятность самоопыления исключается еще и биохимической несовместимостью пыльцы и поверхности рыльца — своя пыльца не прорастает.
Среди крестоцветных есть также сугубо самоопыляющиеся растения. К их числу относятся никогда не посещаемые насекомыми виды австралийского рода стенопеталум (Stenopetalum), у которых иногда даже образуются клейстогамные цветки. Это можно рассматривать как приспособление к суровым условиям Западной и Южной Австралии, которые не всегда благоприятствуют опылению. У другого австралийского растения — геококкуса крошечного (Geococcus pusillus, рис. 30) — все цветки клейстогамные. Благодаря длинным, направленным вниз цветоножкам они зарываются в землю и там плодоносят (геокарпия). Частичная клейстогамия характерна для бразильского сердечника марьелистного (Cardamine chenopodiifolium), у которого, помимо нормальных цветков верхушечного соцветия, у основания стебля образуются клейстогамные цветки, также зарывающиеся в землю. В редких случаях, при чрезмерном увлажнении, затоплении, клейстогамия проявляется у некоторых видов клоповника (Lepidium), шильника водяного (Subularia aquatica), при повышенной сухости — горчицы полевой.
Как совершенно исключительное явление для крестоцветных можно рассматривать анемофилию, которая наблюдается обычно у безлепестной кергеленской капусты, или принглеи (Pringlea antiscorbutica, рис. 30). Успешному ветроопылению этого островного субантарктического вида способствуют длинные, выставляющиеся из цветка тычинки, длинные нитевидные сосочки на рыльце и густое колосовидное соцветие.
К распространению плодов и семян крестоцветные приспособлены довольно разнообразно. Многие из них относятся к числу анемохоров. Это в основном виды с крылатыми или пузыревидно вздутыми плодами, многие виды с мелкими легкими семенами, легко разносимыми ветром, или с семенами, отороченными крылом. Иногда верхние членики двучленных плодов опадают вместе с одной из створок нижнего членика или с частью перегородки, что также повышает парусность.
Есть среди крестоцветных также целый ряд видов, имеющих на плодах крючковидные выросты. Благодаря этому они цепляются за шерсть животных и разносятся ими. Из зоохорных видов весьма любопытен мирмекохорный клоповник пузырчатый (Lepidium vesicarium), растения которого часто концентрически располагаются вокруг муравейников, что можно видеть на Араратской равнине в Армении. В некоторых случаях семена разбрасываются благодаря «усилиям» самого растения. Так, у сердечника недотроги (Cardamine impatiens) и сердечника шершавого (C. hirsuta) створки стручков раскрываются с такой силой, что семена отлетают на значительное расстояние. Довольно необычен другой вид сердечника, у которого, помимо стручков, в пазухах листьев образуются бурые луковички, которые, опадая, прорастают. Широкой известностью как перекати-поле пользуется так называемая иериохонская роза, или анастатика (Anastatica hierochimtica). У этого небольшого однолетнего растения, произрастающего в пустынных областях Западной Азии и севера Африки, плоды созревают к началу засушливого сезона. К этому времени его многочисленные ветви плотно сжимаются и округлые плоские стручочки остаются внутри комочка. Приняв шаровидную форму, высохший стебель зачастую отрывается ветром от корня и перекатывается. С наступлением дождей смоченные ветви вновь выпрямляются, этим и напоминая распускающуюся розу. Именно тогда, при обильном увлажнении, стручочки вскрываются (гигрохазия) и рассеивают семена. Гигрохазия вообще присуща большинству крестоцветных с трудно раскрывающимися плодами. Семена же нераскрывающихся плодов, защищенные от неблагоприятных условий плотным футляром, прорастают лишь после его сгнивания. Для многих видов, приспособленных к сухим условиям, характерно ослизнение семенной оболочки (миксоспермия). К слизи прилипают мельчайшие частицы почвы, которые закрепляют семена и предохраняют их от заноса в несвойственные условия среды.
Одной из особенностей многих крестоцветных, значительно повышающей их приспособительные возможности, является гетерокарпия в самых разнообразных ее проявлениях. В одних случаях разнятся части плода (гетероартрокарпия), как это наблюдается у многих видов с двучленными плодами, в других случаях — плоды целиком. Гетерокарпия обеспечивает комбинированные способы распространения, а также более надежную сохранность семян и возможность их прорастания при изменчивых условиях. Одним из примеров комбинированных антропо-, гидро- и анемохории могут служить особенности распространения двучленных плодов морской горчицы (Cakile maritima), обитающей на морских побережьях (рис. 32). Обе части плода содержат по одному семени. Верхние членики благодаря сильно развитой губчатой ткани, снаружи покрытой толстым кожистым слоем, хорошо держатся на воде и разносятся морскими течениями. Нижние членики остаются на стеблях, которые после усыхания отрываются от корня и перекатываются ветром. Поскольку морская горчица часто растет вблизи портов, верхние части ее плодов зачастую вместе с грузом попадают на судна и разносятся на дальние расстояния. Именно таким путем «уроженка» Средиземноморья морская горчица в настоящее время широко распространена за пределами Старого Света и успешно натурализовалась в Америке и Австралии, куда проникла вместе с первыми колонистами. Этому, несомненно, способствовала и ее высокая жизнеспособность, о чем свидетельствует один из любопытных экспериментов природы. В ноябре 1963 г. в Атлантическом океане, в 20 милях южнее Исландии, вследствие извержения подводного вулкана образовался новый остров. Первым сосудистым растением на этом острове оказалась морская горчица, обнаруженная там уже в июле 1965 г. Морскими течениями распространяются также плоды катрана морского (Crambe maritima).
Не менее интересно проявление гетерокарпии у двоякоплодника торчащего (Diptychocarpus strictus). У этого небольшого однолетника, приуроченного к пустынным местообитаниям, на одном растении развиваются стручки трех видов: верхние, плоские, легко раскрывающиеся двумя створками, затем трудно раскрывающиеся, созревающие гораздо позже, и наконец, самые нижние стручки, не раскрывающиеся, с сильно утолщенными створками и перегородкой. Крылатые семена верхних стручков рассеиваются ветром; трудно раскрывающиеся стручки долго остаются на стебле и полегают вместе с ним; нераскрывающиеся стручки опадают вокруг материнского растения и их семена прорастают лишь при обильных дождях, когда сгнивают окружающие плотные ткани, при этом незащищенные семена верхних стручков гибнут. Среди растений двоякоплодника иногда встречаются экземпляры только с раскрывающимися или только с нераскрывающимися стручками, и это нередко приводит к научным курьезам, когда их относят к другим родам.
Гетерокарпия хорошо выражена также у двух видов крылотычинника (Aethionema): у крылотычинника разноплодного (A. heterocarpa) верхние стручочки нераскрывающиеся, одногнездные, с уплотненными створками, остальные раскрывающиеся двугнездные; у крылотычинника мясистого (A. carneum), наоборот, нераскрывающиеся лишь самые нижние стручочки. Обитатель песчаных пустынь серпоносик песчаный (Spirorhyncus sabulosus) у основания побегов имеет веретеновидные плоды, которые, опадая, зарываются в песок. Верхние изогнутые стручки легко отрываются ветром, сцепляются друг с другом и перекатываются клубочками. Подобное наблюдается и у вайды Буасье (Isatis boissieri), верхние крылатые стручочки которой разносятся ветром, нижние бескрылые опадают вокруг растения. Не менее интересна у крестоцветных другая разновидность гетерокарпии — амфикарпия, наблюдающаяся у бразильского сердечника марьелистного (Cardamine chenopodiifolia) и гетерокарпуса фернандесского (Heterocarpus fernandezianus), произрастающего на островах Хуан-Фернандес. У этих видов наряду с обычными раскрывающимися стручочками верхушечного соцветия развиваются прикорневые клейстогамные цветки, которые, зарываясь в землю, образуют многочисленные односемянные нераскрывающиеся стручочки (геокарпия). При этом надземные соцветия в неблагоприятные годы зачастую не достигают плодоношения, подземные же плоды всегда вызревают. Многочисленные попытки построения системы семейства крестоцветных не привели к созданию общепринятой системы. Современные системы направлены в сторону укрупнения триб (Аль-Шахбаз, 1973; Аветисян, 1976).
Наиболее примитивные роды крестоцветных входят в трибу телиподиевых (Thelypodieae). У многих из них плоды сидят на гинофоре и тычинки длинные, выставляющиеся из цветка, что сближает крестоцветные с каперсовыми. Стенлея (Stanleya), имеющая наиболее примитивные черты, своим обликом увязывается с предполагаемым предком крестоцветных. Телиподиевые распространены преимущественно в притихоокеанской части Северной Америки, в частности в области Скалистых гор. Лишь долгоног (Macropodium), произрастающий на Сахалине и на юге Сибири, является единственным представителем трибы вне Американского материка. К Американскому континенту, главным образом к притихоокеанической области Южной Америки и к Центральной Америке, приурочены еще две небольшие трибы крестоцветных — схизопеталовые (Schizopetaleae) с характерными перисторассеченными или бахромчатыми лепестками и кремолобовые (Cremolobeae) с широко или многократно крылатыми двойчатыми плодами.
Наиболее обширна центральная триба гулявниковых (Sisymbrieae), охватывающая основной родовой и видовой состав семейства. Для гулявниковых характерно сильное варьирование формы плодов, общий план строения которых сводится к раскрывающимся и нераскрывающимся стручкам и стручочкам, как с широкой, так и с узкой перегородкой. Главным центром морфологического разнообразия данной трибы является Ирано-Туранская флористическая область, где насчитывается около 80 эндемичных родов. Будучи широко распространенными в умеренной зоне северного полушария, гулявниковые рядом эндемиков, а также космополитными родами представлены в Америке, Африке, Австралии и Новой Зеландии. Следующая по величине триба — капустные (Brassiceae), представители которой резко отличаются от остальных крестоцветных двучленными плодами и продольно сложенными семядолями. Основной центр распространения данной трибы находится в засушливых областях Средиземноморья и прилегающих к ним пустынных зонах Африки и юго-запада Азии. Представителей капустных также можно встретить на различных континентах, но это главным образом возделываемые растения или сорняки.
Остальные трибы крестоцветных географически крайне изолированны и гораздо беднее по составу.
Одним из необычных крестоцветных является единственный представитель трибы принглеевых (Pringleae) — кергеленская капуста, у которой также выставляющиеся тычинки и длинное густое колосовидное соцветие. Кергеленская капуста, названная так из-за крупных мясистых прикорневых листьев, обладающих противоцинготными свойствами, произрастает исключительно на субантарктических островах Кергелен и Крозе, расположенных к югу от Индийского океана. Следующие две трибы известны из Капской области. Одна из них — хамировые (Chamireae) — представлена лишь одним видом — хамира двулепестниковая (Chamira circaeoides) с крупными семядолями, которые после прорастания семян не опадают, сильно разрастаются и значительно превосходят по величине стеблевые листья. Вторая южноафриканская триба — гелиофиловые (Heliophilae) с дважды поперечно сложенными семядолями, не встречающимися у других представителей семейства. Особый интерес среди гелиофиловых представляют виды с древовидными стеблями. Есть среди крестоцветных также сугубо австралийская триба — стенопеталовые (Stenopetaleae), главной отличительной чертой единственного рода которой — стенопеталона (Stenopetalon) — являются нитевидно-линейные, очень длинные лепестки, во много раз превышающие плотно сжатые чашелистики.
Хозяйственное значение крестоцветных трудно переоценить. Овощные, масличные, кормовые и медоносные культуры имеют среди них наиболее широкую известность, но основная роль принадлежит, конечно, капусте во всем многообразии ее сортов. Капусту возделывали еще в доисторические времена, и первые сведения о ней восходят к неолиту. Многие исследователи, начиная с Ч. Дарвина, считают, что все существующие в настоящее время культурные формы капусты происходят от дикорастущей формы капусты огородной (Brassica oleracea), другие — от рассматриваемого в качестве самостоятельного вида капусты лесной (Brassica sylveslris), третьи связывают их с целым рядом средиземноморских видов. Ни одно растение в течение нескольких тысячелетий не дало человеку столь обширного материала для отбора, как капуста. Наибольшей популярностью пользуется капуста огородная, множество форм и сортов которой возделывают на всех континентах. Из них капуста кочанная — основное пищевое растение стран умеренных широт. Неоспоримы вкусовые качества таких сортов, как кольраби, цветной капусты и ее разновидности брокколи. Многие местные сорта особо предпочитаются населением отдельных стран. Так, одними из древнейших культурных растений, возделываемых в Китае и Японии, являются капуста китайская (B. chinensis) и капуста пекинская (B. pekinensis). Как овощные растения среди крестоцветных широко известны также различные сорта редьки и редиса (Raphanus sativus), как острые приправы — хрен (Armoracia rusticana) и горчица сарептская (Brassica juncea). Одной из возделываемых садово-огородных культур является кресс-салат, в больших масштабах выращиваемый на Кавказе. В качестве салата употребляют также ряд дикорастущих крестоцветных, как, например, ложечница (Cochlearia), индау (Eruca sativa), сурепка (Barbarea vulgaris), жеруха (Nasturtium officinale) и многие другие, а пастушью сумку (Capsella bursa-pastoris) уже более 100 лет в Китае разводят как овощ. Молодые побеги и черешки листьев катрана морского, или морской капусты (Crambe maritima), часто употребляют подобно спарже, а в Средней Азии из корней катрана Кочи (C. kotschyana) изготавливают муку, из которой выпекают лепешки. Большое хозяйственное значение имеет ряд возделываемых масличных культур: рапс (Brassica napus var. napus), горчица сарептская, горчица черная (Brassica nigra), горчица белая (Sinapis alba), рыжик (Camelina saliva), катран абиссинский (Crambe abyssinica). Из них в умеренных широтах наиболее урожайное масличное растение — рапс, семена которого содержат до 50% масла. Оно имеет сугубо техническое применение — его используют при закалке сталей, после специальной обработки оно хорошо вулканизируется, образуя каучукообразную массу (фактис), которую применяют для смягчения твердых каучуков и изготовления карандашных резинок. Масло горчицы сарептской имеет пищевое применение, главным образом в кондитерской и хлебопекарной промышленности и при изготовлении маргарина и консервов, а порошок (жмых) представляет собой столовую горчицу. Рыжик — единственное культурное растение среди крестоцветных, дающее полувысыхающее масло. Его используют в мыловарении, для изготовления олифы и как смазочное для тракторов. В США как жиро-масличное вводится в культуру высокоурожайная лекерелла Фендлера (Lesquerella fendleri), семена которой не осыпаются и поддаются уборке комбайном. Ее в засушливых районах рекомендуют даже вместо пшеницы. Большинство масличных культур одновременно являются прекрасными медоносами. Немало медоносных и эфиромасличных растений есть и среди дикорастущих крестоцветных.
Такие ценные кормовые растения, как брюква (Brassica napus var. napobrassica), репа и турнепс (Brassica rapa), также принадлежат к крестоцветным. Кроме того, в качестве зеленых кормов высевают кормовую капусту, рапс и пергу (гибрид рапса и кормовой капусты).
Многие крестоцветные благодаря высокому содержанию витаминов, особенно витамина С, имеют широкое применение в народной медицине. В траве некоторых видов желтушника (Erysimum) содержится эризимилактон, который используют в сердечных препаратах. Сильное кровеостанавливающее действие оказывает пастушья сумка — одно из популярных растений в тибетской и китайской медицине. Из листьев вайды красильной (Isatis tinctoria, табл. 10) получают краску индиго. В цветоводстве из крестоцветных широко известны различные сорта левкоя (Matthiola incana), а также некоторые виды бурачка приморского (Alyssurn), используемые при оформлении клумб и как бордюрные растения. Многие дикорастущие виды также высокодекоративны, чем заслуживают к себе особого внимания. В то же время среди крестоцветных, есть и злостные сорняки, требующие специального режима.
Жизнь растений: в 6-ти томах. — М.: Просвещение. Под редакцией А. Л. Тахтаджяна, главный редактор чл.-кор. АН СССР, проф. А.А. Федоров. 1974.
dic.academic.ru
Крестоцветные [Капустные, Brassicaceae] — растение, характеристика, особенности, признаки, эволюция, строение, жизненный цикл, классификация, представители, вики — WikiWhat
Особенности строения и признаки
Листья крестоцветных расположены на стебле поочерёдно или собраны в прикорневую розетку. Корневая система — стержневая. У некоторых растений образуются корнеплоды.
В тканях крестоцветных содержатся особые эфирные масла, которые придают им специфичный капустно-редечный вкус. Отсюда и второе название растений этого класса — Капустные.
Цветок
Все крестоцветные имеют сходное строение цветка: 4 чашелистика 4 лепестка, расположенные крест-накрест, 6 тычинок (4 длинные и 2 короткие) и 1 пестик. Крестообразное расположение частей чашечки и венчика и дало название этому семейству — Крестоцветные. Строение цветка крестоцветных можно выразить в виде формулы Ч4Л4Т4+2П1. Лепестки венчика жёлтого или белого цвета. Реже встречаются виды с пурпурными или розовыми цветками, например левкой и вечерница.
Мелкие цветки крестоцветных собраны в соцветие кисть, которое хорошо заметно насекомым.
Плоды
Плоды крестоцветных — стручки или стручочки (короткие стручки). Семена в плодах расположены не на створках, а на плёнчатой перегородке. У крестоцветных существуют разнообразные приспособления для распространения семян. Плоды с крылатками разносятся ветром на большие расстояния. У некоторых видов на плодах есть выросты — крючки, которые цепляются за шерсть животных. Есть растения, например сердечник шершавый, у которых происходит разбрасывание семян.
Представители
Дикорастущие крестоцветные
Сурепка обыкновенная и редька дикая растут на открытых местах в полях, на лугах. В их жёлтых цветках много нектара, чем они привлекают насекомых. На полях эти виды являются сорняками и конкурируют с культурными растениями. Среди крестоцветных есть и другие сорные растения: ярутка полевая, гулявник лекарственный, пастушья сумка.
Многие дикорастущие крестоцветные не только хорошие медоносы, но и ценные лекарственные растения. Например, пастушья сумка обладает кровоостанавливающим действием, желтушник и сердечник содержат вещества, входящие в состав сердечных капель.
Некоторые дикие виды семейства стали редкими, нуждаются в охране. Около 20 видов занесено в Красную книгу России, например сердечник пурпуровый, левкой душистый. Материал с сайта http://wikiwhat.ru
Культурные крестоцветные
Среди крестоцветных много ценных овощных растений — это капуста, репа, редька, редис. Брюква и турнепс — кормовые культуры, их корнеплоды богаты витаминами. Для приготовления острых приправ используют хрен, горчицу. Из семян сурепки, рапса, рыжика получают ценные масла. Самый скороспелый овощ, дающий свежую, богатую витаминами и микроэлементами зелень через 20-25 дней после посева, — кресс-салат. Некоторые крестоцветные используют как цветочнодекоративные растения, например левкой, алиссум, вечерницу.
Репа европейская — это двулетнее растение рода Капуста. Корнеплоды репы — ценный пищевой продукт. Задолго до использования капусты и картофеля её употребляли на Руси свежей, парили, запекали. Сейчас репа незаслуженно забыта и почти не используется в русской кухне.
Картинки (фото, рисунки)
3.27. Редька дикая — представитель семейства Крестоцветные
3.28. Дикорастущие крестоцветные: а) сурепка обыкновенная; б) пастушья сумка; в) ярутка полевая
3.29. Охраняемый вид семейства Крестоцветные — сердечник пурпуровый
3.30. Культурные растения семейства Крестоцветные: а) вечерница сибирская; б) горчица
На этой странице материал по темам: Идиоадаптации у крестоцветныз растений
Крестоцветные растения
Картинка цветка и плода семейства крестоцветных
Охарактеризуйте особенности стебля крестоцветных
Почему на цветках крестоцветных можно часто увидеть пчёл и других насекомых
Вопросы к этой статье: Какая особенность строения дала название семейству Крестоцветные?
На основании каких признаков определяют принадлежность растений к семейству Крестоцветные?
В чём ценность дикорастущих и культурных крестоцветных?
Почему на цветках крестоцветных можно часто видеть пчёл и других насекомых?
Какова роль крестоцветных в жизни человека?
wikiwhat.ru
2. Культурные растения семейства крестоцветных
Многие представители семейства Крестоцветные — древние культурные растения: капуста, редька, репа, брюква, горчица, хрен.
Наиболее ценное культурное растение из семейства крестоцветных — капуста. Человек выращивает капусту уже более \(4\) тыс. лет. За несколько веков выращивания человек вывел самые разнообразные сорта и разновидности капусты.
В нашей стране больше всего распространена капуста белокочанная. Это двулетняя культура. В первый год жизни из семян развиваются растения с коротким стеблем-кочерыгой и крупными округлыми листьями, образующими кочан.
На второй год жизни из пазушных и верхушечных почек кочерыги развиваются высокие стебли с листьями и соцветиями. Бледно-жёлтые цветки капусты имеют такое же строение, как у всех растений семейства крестоцветных, и собраны в соцветие-кисть. Плоды — стручки с семенами — созревают осенью.
У краснокочанной капусты листья окрашены в фиолетово-красный цвет. В этой капусте в \(4\) раза больше витамина А, чем в белокочанной.
Цветная капуста — ценный диетический продукт. В пищу употребляют плотные белые соцветия из недораспустившихся цветков, расположенных на толстых цветоножках.
Брюссельскую капусту выращивают ради маленьких кочанчиков, образующихся в пазухах листьев и содержащих большое количество легкоусвояемых белков, витаминов С и А.
Кольраби не имеет кочана, но образует шаровидное утолщение стебля, напоминающее по вкусу капустную кочерыгу.
Кроме этого, выращивают савойскую, листовую, кормовую и другие разновидности капусты.Выращивая капусту, необходимо регулярно её поливать, рыхлить почву, подкармливать, бороться с сорняками, вредителями и болезнями. Все разновидности капусты влаголюбивы и требовательны к плодородию почв.
Источники:
Пасечник В. В. Биология. 6 класс // ДРОФА.
Викторов В. П., Никишов А. И. Биология. Растения. Бактерии. Грибы и лишайники. 7 класс // Гуманитарный издательский центр «ВЛАДОС».
Иллюстрации:
http://ucheba-legko.ru/education/biologiya/6_klass/
www.yaklass.ru
Сайт учителей биологии МБОУ Лицей № 2 города Воронежа
Класс двудольные
|
Семейства цветковых растений выделяют по совокупности многих признаков, важнейшими из которых являются особенности строения цветка и плода.
Растения семейства крестоцветные одни из самых узнаваемых благодаря строению своего цветка.
Это название растение получило из-за треугольной формы стручочков, похожей на сумки, которые раньше носили пастухи. Встречается пастушья сумка на обочинах дорог, на полях, огородах, пустырях. Это невысокое растение с кистью мелких белых цветков. Причём в верхней части соцветия весь вегатационный период образуются новые бутоны. Поэтому в соцветии можно одновременно обнаружить и бутоны, и цветки, и плоды, и перегородки, оставшиеся от раскрытых плодов. Цветёт пастушья сумка с апреля до поздней осени. Зимует с зелёными листьями, цветками и незрелыми плодами. За лето один экземпляр растения даёт до 73 тыс. семян! Причём высыпавшие семена сразу прорастают, и вскоре молодые растения тоже образуют семена. За одно лето пастушья сумка даёт до 3–4 поколений.
Для неё характерна «разнолистность»: верхние листья – цельные, а нижние, розеточные, – рассечённые.
К сорным крестоцветным относятся сурепка и сурепица, дикая редька, икотник, ярутка, желтушник. Дикую редьку легко узнать по разламывающимся стручкам, ярутку – по форме плода, икотник – по серо-зелёным листьям.
Интересны своей способностью к нетипичному для растений нашей зоны вегетативному размножению дикорастущие не сорные крестоцветные растения рода сердечник и рода зубянка. Сердечник встречается в сырых местах. Размножается он не только семенами, но и листьями: этот способ вегетативного размножения среди растений нашей полосы встречается только у сердечника.
В широколиственных лесах растёт зубянка: в пазухах её листьев образуются выводковые почки. Крестоцветные растут и в пустынях. У них причудливые плоды, которые способны скользить по поверхности и распространяться подобным образом.
Такая «многоплановая» специализация к разным условиям говорит о высоком уровне развития семейства.
Культурные растения семейства. Декоративные растения из семейства крестоцветные чаще выращивают не столько для красоты, сколько ради запаха (вспомним, что крестоцветные – хорошие медоносы): маттиола, левкои, вечерница. Некоторые крестоцветные введены в культуру как масличные: горчица, рыжик. Из семян горчицы изготовляют всем известную приправу, а также горчичники. В качестве приправы используют и корни хрена. Он же – ценное лекарственное растение, которое используют для лечения цинги.
Лекарственными свойствами обладают и некоторые корнеплоды, например, редька. Задолго до картофеля на Руси выращивали репу и брюкву. Сейчас их мало используют. Зато широко употребляют редис – наш самый ранний овощ (от посева до сбора урожая – 30–40 дней).
Особенно широко в культуре используется капуста. Прародительница культурных сортов капусты – дикорастущая капуста – растёт в Средиземноморье.
Все капусты – двулетние растения. Капуста очень требовательна к минеральному питанию и очень влаголюбива (до 10 л воды в сутки на одно растение). Известно много сортов капусты.
Итерактивный урок-тренажёр по теме "Семейство крестоцветные"
(Пройдите все страницы урока и выполните все задания)
Как правильно написать формулу цветка?
Растения семейства крестоцветные легко узнать по строению цветка. Они имеют двойной околоцветник: 4 чашелистика и 4 лепестка, расположенных крестообразно. Венчик чаще белый или жёлтый. Тычинок 6, из которых 2 – более короткие. Один пестик. Цветки собраны в соцветие кисть. Плоды – стручки или стручочки. Травянистые, чаще однолетние и двулетние, но есть и многолетние растения. Сорняки этого семейства быстро разрастаются из множества образованных семян, цветут долго, иногда дают несколько поколений за сезон. Взрослые растения и семена могут зимовать. Неприхотливы, могут расти на плодородной почве и на пустырях. Среди крестоцветных есть лекарственные растения, декоративные, овощные и технические (масличные) культуры.
biolicey2vrn.ru
