Семейство Крестоцветные

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ «ЛИПЕЦКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ПЕДАГОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»

Естественно-географический факультет

Кафедра ботаники

Семейство Крестоцветные

Курсовая работа

Работу выполнила:

студентка группы БХ-3/2

Мисакян Рипсиме Князевна

Научный руководитель: проф., д. б. н.

Жидкова Елена Николаевна

Липецк - 2013

Содержание

Введение

Глава 1. Общая характеристика семейства Крестоцветные

Глава 2. Крестоцветные России

Глава 3. Редкие виды семейства Крестоцветные Липецкой области

Список литературы

Введение

В семействе Крестоцветные (Brassicaceae, или Cruciferae) насчитывается до 380 родов и около 3200 видов. Расселены они по земному шару крайне неравномерно. В основном сконцентрированы в умеренной зоне северного полушария. 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.

Широко распространенное в средних широтах семейство Крестоцветные издавна привлекало внимание систематиков проблемой своего происхождения (Ботаника, 2009).

Изучение растений данного семейства имеет большое теоретическое и практическое значение.

Цель курсовой работы: дать общую характеристику семейству Крестоцветные (Капустные) и представителям, встречающимся на территории РФ.

Задачи курсовой работы:

.Дать ботаническую характеристику растениям семейства Крестоцветные (Капустные)

.Охарактеризовать некоторых представителей семейства Крестоцветные, встречающихся на территории РФ и Липецкой области

Глава 1. Общая характеристика семейства Крестоцветные

Ботаническая и экологическая характеристика

Семейство представлено во флоре земного шара примерно 3200 видами, относящимися к 380 родам. Распространение: ареал семейства крестоцветных охватывает почти весь Земной шар, однако в распространении оно явно тяготеет к умеренным и холодным областям Северного полушария.

Жизненные формы: травянистые растения, редко кустарники и кустарнички Признаки вегетативной сферы: стебли прямостоячие, голые или опушенные простыми, ветвистыми или железистыми волосками. Листья в основном, простые и очередные различной степени рассеченности без прилистников.

Генеративная сфера. Цветки правильные, обоеполые, состоящие из 4 чашелистиков и 4 лепестков, расположенных крестообразно. Окраска венчика чаще белая или желтая, реже - розовая или фиолетовая. 6 тычинок (2 короткие и 4 длинные) окружают пестик. Цветы собраны в соцветие кисть, реже образуется щитковидное или метельчатое соцветие. Плод у крестоцветных - стручок или стручочек, обычно вскрывающийся двумя створками (рис. 1). Внутри плода находится перегородка, на которой расположены семена.

Рис. 1. Плод представителей семейства крестоцветные (Биология: систематика растений, 2006).

Значение. К семейству крестоцветные принадлежат важные в хозяйственном отношении пищевые растения: капуста, редька, редис, брюква, репа; кормовые растения: турнепс, брюква; масличные: горчица, рыжик; лекарственные растения: пастушья сумка, желтушник левкойный; декоративные: левкой, алиссум (Биология: систематика растений, 2006).

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 (Жизнь растений, 1980).

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) 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) (Жизнь растений, 1980).

Для Крестоцветных характерна очень высокая стабильность признаков цветка: почти все они имеют 4 чашелистика, 4 ноготковых, крестообразно расположенных лепестка и 6 (2 коротких и 4 длинных) тычинок (Ботаника, 2009).

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 (рис. 2). 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 (Жизнь растений, 1980).

Рис 2. Диаграмма цветка капусты

Большинство крестоцветных цветут белыми или желтыми цветами, но нередки и виды с различными оттенками розоватых и красноватых тонов, а иногда встречаются темно-бурые лепестки. Соцветия <#"255" src="doc_zip3.jpg" />

Рис. 3. Различные формы плодов у крестоцветных.
1 - мурикария простертая (Muricaria prostrata); 2 - тизанокарпус кривоногий (Thysanocarpus curvipes); 3 - крылотычинник красивенький (Acthionema pulchellum); 4 - крылотычинник арабский (A. arabicum); 5 - вайда птицеклювая (Isatis ornithorhynchus); 6 - крупноплодник гигантский (Megacarpaea gigantea); 7 - энартрокарпус изогнутый (Enarthrocarpus arcuatus); 8 - пузыреплодник пузырчатый (Coluteocarpus vesicaria); 9 - вайда Бессера (Isatis besseri); 10 - крепкоплодник сирийский (Euclidium syriacum); 11 - полевка пронзеннолистная (Myagrum perfoliatum); 12 - крылотычинник складчатый (Acthionema diastrophis); 13 - пугиониум рогатый (Pugionium cornatum); 14 - таушерия волосистоплодная (Tauscheria lasiocarpa); 15 - шерстоплодник Лемана (Lachnoloma lehmannii); 16 - двойчатка Федченко (Didymophysa fedtschenkoana); 17 - тетракмидион бухарский (Tetracmidion bucharicum); 18 - тетракмидион якорный (Т. glochidiatum); 19 - тетракме памирский (Tetracme pamirica); 20 - тетракме загнутый (Т. recurvata) (Жизнь растений, 1980).

Крестоцветные приспособлены как к перекрестному опылению, так и к самоопылению. Основными опылителями являются мухи, пчелы, шмели; некоторые виды, например левкоя (Matthiola) или вечерницы (Hesperis), 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) (рис. 4), 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 цветка (Жизнь растений, 1980).

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 (Жизнь растений, 1980).

Рис. 4. Крестоцветные: Сурепка (Barbarea vulgaris) <#"228" src="doc_zip5.jpg" />

Рис. 5. Arabis auriculata Lam.

. Arabis gerardii (Bess.) Koch (A. planisiliqua (Pers.) Reichenb.) - Резуха Жерара, р. плоскостручковая. - Категория 3. - Европейско-западносибирский плюризональный вид. - Сырые луга и опушки, в местах выхода грунтовых вод.

Добр.: 1) окр. с. Лебяжье, сырая пашня рядом с болотом, 8.06.1982, М.В. Казакова (VU). - Гряз.: 2) Липецкий у., окр. с. Песковатка, склон к р. Матыра, 1915 г., В.В. Алехин.

ВГПБЗ: С.В. Голицын указывал вид для сырых лугов в верховьях ручьев [36], но герб. сборов и конкретных пунктов. в «липецкой части» з-ка не известно.

Редкость вида в регионе в данном случае не может служить достаточным основанием для включения его в список охраняемых растений. Рекомендован перевод в мониторинговый список (Редкие виды сосудистых растений Липецкой области, 2009).

Рис. 6. Arabis gerardii (Bess.) Koch

(фото А.Любченко) (#"248" src="doc_zip7.jpg" />

Рис. 7. Arabis pendula L. (фото Л. Онищенко) (#"222" src="doc_zip8.jpg" />

Рис. 8. Cardamine parviflora L.

(#"210" src="doc_zip9.jpg" />

Рис. 9. Clausia aprica (Steph.) Korn.-Tr.

(#"118" src="doc_zip10.jpg" />

Рис. 10. Dentaria quinquefolia Bieb.

(#"206" src="doc_zip11.jpg" />

Рис. 11. Erysimum aureum Bieb.

(#"233" src="doc_zip12.jpg" />

Рис. 12. Rorippa viaria V.I. Dorof.

(#"361" src="doc_zip13.jpg" />

Рис. 13. Schivereckia podolica (Bess.) Andrz.ex DC

(#"259" src="doc_zip14.jpg" />

Рис. 14. Sisymbrium strictissimum L.

(#"295" src="doc_zip15.jpg" />

Рис. 15. Sphaerotorrhiza trifida (Poir.) A. P. Khokhr.

(фото Андрея Манченко)

. Syrenia cana (Pill. et Mitt.) Neilr. - Сирения седая. - Категория 3. - Южноевропейский степной псаммофит. На сев. границе ареала. - Боровые пески, песчаные и каменистые степи.

Гряз.: 1) окр. с. Карамышево, обочина дороги, 8.07.1984, В.Н. Тихомиров, М. Ефремова, А. Шпотя (MW, VU). - Задон.: 2) б. Задонский у., окр. с. Моховатое, известковый обрыв Моховатого верха и Быка, в полном цвету, 12.06.1879, П.П. Мельгунов (MW), [97]; 3) окр. Даньшино, долина Дона, пески, 14.07.1933, С. Голицын (VOR); там же, 23.06.1982, М.В. Казакова, Т.А. Прощайло (VU). - Чапл.: 4) близ Кукуевки, июнь 1898 г., М. Цыбульская (MW). - ? р-н: 5) б. Елецкий у., пр.берег Дона в окр. с. Панарино, 1880-е гг.., П.П. Мельгунов (MW), [146].

ВГПБЗ: вид встречается на незадернованных песках вдоль дорог и на ж.-д. насыпях в пределах Воронежской обл.

Необходимость включения вида в Красную книгу неочевидна, целесообразно перенести его в мониторинговый список.

Рис. 16. Syrenia cana (Pill. et Mitt.) Neilr.

(#"275" src="doc_zip17.jpg" />

Рис. 17. Syrenia montana (Pall.) Klok

(#"justify">Биология: систематика растений. Учебно-методическая часть./ Сост.: И.Е.Ямских, канд. биол. наук, доцент кафедры биогеоценологии, КрасГУ. - Красноярск, 2006 - 63 c.

Ботаника: в 4 т. Т. 4. Систематика высших растений / Под ред. А.К. Тимонина - М.: Академия, 2009. - 352 с.

Дорофеев В.И. Крестоцветные (Сruciferae Juss.) Европейской России // Turczaninowia, 2002. - 5(3). - С. 5-114

Еленевский А.Г. Ботаника высших, или наземных растений: Учеб. для студ. высш. пед. учеб. заведений / А.Г. Еленевский, М.П. Соловьева, В.Н. Тихомиров. - М.: Издательский центр «Академия», 2000. - 432 с.

Жизнь растений. В 6-ти т. / Гл. ред. Ал. А. Федоров. Т. 5. Ч. 2. Цветковые растения / Под ред. А, Л. Тахтаджяна. - M.: Просвещение, 1980. - 576 с.

Красная книга Липецкой области. Растения, грибы, лишайники / Под ред. В.С. Новикова. - Москва: КМК, 2005. - 510 с.

Редкие виды сосудистых растений Липецкой области. Кадастр / Л.Н. Скользнева, М.В. Казакова, Н.Ю. Хлызова, Е.А. Стародубцева, Т.В. Недосекина. - Воронеж: Воронеж. Гос. Ун-т, 2009. - 124 с.

Флора Липецкой области /К.И. Александрова, М.В. Казакова, В.С. Новиков, Н.А. Ржевуская, В. Н. Тихомиров. - М.: Аргус, 1996. - 376 с.