§ 13. Класс Двудольные. Семейства Паслёновые, Мотыльковые (Бобовые) и Сложноцветные (Астровые)

Семейство класса Двудольные (насчитывающее около 3 тыс. видов трав, кустарников и небольших деревьев), цветки которых имеют двойной сростнолистный околоцветник из 5 чашелистиков и 5 лепестков, а плоды представлены ягодами или коробочками.

• 1. Строение и формула цветка — цветок правильный (радиально-симметричный), формула $*Ч_{(5)}Л_{(5)}Т_5П_1$; чашечка сросшаяся из 5 чашелистиков, венчик сросшийся из 5 лепестков (колесовидный или трубчатый), 5 тычинок чередуются с долями венчика и прирастают к нему, пестик один с верхней завязью.
• 2. Плоды и семена — плод сочная многосемянная ягода (томат, баклажан, паслён чёрный, картофель) либо сухая вскрывающаяся многосемянная коробочка (петуния, дурман обыкновенный, белена чёрная, табак).
• 3. Биохимия и значение — ткани многих паслёновых содержат алкалоиды (соланин, никотин, атропин), делающие их опасными ядовитыми растениями (белена, дурман, белладонна), однако семейство включает важнейшие овощные культуры (картофель, томат, перец, баклажан) и декоративные виды (петуния).

Обширное семейство класса Двудольные (более 12 тыс. видов трав, кустарников и деревьев), характеризующееся характерным неправильным «мотыльковым» цветком, плодом бобом и симбиозом с азотфиксирующими клубеньковыми бактериями.

• 1. Строение венчика и формула — цветок неправильный (зигоморфный), с двойным околоцветником, формула $Ч_{(5)}Л_{1+2+(2)}Т_{(9)+1}П_1$; пять лепестков венчика имеют специальные названия: верхний крупный — парус, два свободных боковых — вёсла, два сросшихся нижних — лодочка.
• 2. Андроцей и гинецей — 10 тычинок окружают пестик, у большинства 9 тычинок срастаются нитями в трубку вокруг завязи, а одна верхняя остаётся свободной (у люпина срастаются все 10 тычинок); пестик один, спрятан внутри лодочки.
• 3. Плоды, соцветия и листья — плод сухой одногнёздный боб, раскрывающийся двумя створками; соцветия кисть (донник, люпин, горох) или головка (клевер); листья перистые (горох, вика, акация), тройчатые (клевер, соя) или пальчатые (люпин); семена исключительно богаты растительным белком.

Крупнейшее семейство класса Двудольные (свыше 25 тыс. видов), главным отличительным признаком которого служит элементарное соцветие корзинка, состоящее из множества мелких цветков, сидящих на общем расширенном ложе в окружении обёртки.

• 1. Строение цветка — двойной околоцветник; чашечка не развита либо представлена волосками и щетинками, образующими летучий хохолок; венчик состоит из 5 сросшихся в трубку лепестков; 5 тычинок срастаются пыльниками в трубку вокруг столбика единственного пестика с двулопастным рыльцем.
• 2. Типы цветков в соцветии — различают трубчатые цветки (правильные обоеполые), язычковые (обоеполые с узким язычком о 5 зубчиках, как у одуванчика), ложноязычковые (краевые пестичные или бесполые) и воронковидные (краевые бесполые, служащие для привлечения насекомых-опылителей, как у василька).
• 3. Плоды и многообразие — плод сухая невскрывающаяся семянка, снабжённая приспособлениями для переноса ветром (хохолок-летучка) или животными (крючочки череды); представители: подсолнечник, топинамбур, сорные травы (бодяк, осот), лекарственные (ромашка аптечная, пижма, девясил) и декоративные культуры (астра, хризантема, георгина).

Семейство Паслёновые характеризуется следующим комплексом морфологических и анатомических признаков:

• Одинаковый план строения цветка: двойной околоцветник, чашечка из 5 сросшихся чашелистиков и венчик правильной (колесовидной, звездчатой или трубчатой) формы из 5 сросшихся лепестков;
• Андроцей и гинецей: 5 тычинок, чередующихся с лопастями венчика и приросших к его трубке основаниями нитей; 1 пестик с верхней завязью и длинным столбиком с головчатым рыльцем;
• Формула цветка: $*Ч_{(5)}Л_{(5)}Т_5П_1$;
• Типы плодов: сочная многосемянная ягода (томат, баклажан, картофель, чёрный паслён) либо сухая многосемянная коробочка, вскрывающаяся створками или крышечкой (петуния, белена, дурман, табак);
• Вегетативные органы: простые листья с очередным листорасположением, без прилистников; стебли прямостоячие травянистые, полуодревесневшие, у некоторых видов формируются подземные столоны с клубнями (картофель);
• Биохимические особенности: способность синтезировать и накапливать ядовитые алкалоиды (соланин, никотин, гиосциамин, атропин), придающие токсические свойства вегетативным органам и плодам ряда дикорастущих видов.

К культурным растениям семейства Мотыльковые (Бобовые) относятся:

• Пищевые зернобобовые культуры: фасоль, соя, чечевица, горох посевной, арахис (земляной орех), бобы;
• Кормовые травы: клевер (луговой, ползучий), люцерна посевная, люпин, вика, донник;
• Декоративные деревья, кустарники и лианы: карагана (жёлтая акация), робиния (белая акация), глициния, душистый горошек;
• Лекарственные растения: донник лекарственный, солодка (лакрица).

Растения относят к семейству мотыльковых по следующим строгим признакам:

• Уникальное строение неправильного пятичленного цветка (мотыльковый венчик): верхний крупный лепесток — парус, два боковых лепестка — вёсла, два сросшихся нижних лепестка — лодочка;
• Характерная формула цветка: $Ч_{(5)}Л_{1+2+(2)}Т_{(9)+1}П_1$ (или с 10 сросшимися тычинками $Т_{(10)}$);
• Особенности андроцея и гинецея: 10 тычинок (из них 9 срастаются нитями в желобок, а 1 остаётся свободной) и 1 пестик, находящийся внутри лодочки;
• Тип плода: сухой вскрывающийся плод — боб, семена которого прикреплены к самим створкам (а не к перегородке);
• Тип соцветия: кисть или головка;
• Сложные листья: тройчатые (клевер, соя), перистые (горох, вика, акация) или пальчатые (люпин) с развитыми прилистниками;
• Азотфиксация: наличие на корнях бактериальных клубеньков, образованных симбиотическими бактериями рода Rhizobium, накапливающими соединения азота из воздуха.

Представители семейства Сложноцветные (Астровые) обладают уникальными морфологическими особенностями:

• Наличие соцветия корзинка: множество мелких цветков сидят на общем плоском, выпуклом или вогнутом ложе, окружённом общей многолистной обёрткой из видоизменённых зелёных листочков (соцветие внешне имитирует единый крупный цветок);
• Строение цветка: венчик состоит из 5 сросшихся лепестков; 5 тычинок прирастают нитями к трубке венчика, а их пыльники срастаются в цилиндрическую трубку вокруг столбика пестика;
• Чашечка: редуцирована, часто превращена в волоски, щетинки или плёнки, образующие хохолок (паппус);
• Пестик: один, с нижней одногнёздной завязью и длинным столбиком, оканчивающимся двулопастным рыльцем;
• Разнообразие типов цветков в корзинках:
• Трубчатые (правильные, обоеполые, расположены в центре корзинки подсолнечника, бодяка);
• Язычковые (зигоморфные, обоеполые, с длинным пятизубчатым язычком, как у всех цветков одуванчика);
• Ложноязычковые (краевые пестичные или бесполые с трёхзубчатым язычком, служат для привлечения насекомых);
• Воронковидные (краевые бесполые неправильные цветки без тычинок и пестиков, как у василька синего);
• Плод: сухая односемянная семянка с кожистым околоплодником, не срастающимся с семенной кожурой; у многих видов семянка снабжена летучкой из волосков для распространения ветром (одуванчик, бодяк) или цепкими щетинками для зоохории.

Известные представители семейства Сложноцветные и их многогранное практическое значение:

• Масличные и продовольственные культуры:
• Подсолнечник масличный — важнейшая сельскохозяйственная масличная культура; из его семянок извлекают ценное подсолнечное масло для кулинарии, кондитерского производства (халва), маргарина, а также для мыловарения, олифы и лаков; жмых и шрот богаты белком и идут на корм скоту;
• Топинамбур (земляная груша) — выращивается ради сочных подземных клубней, богатых пребиотиком инулином, полезных при диабете;
• Салат посевной (латук) — ценная ранняя витаминная листовая овощная культура;
• Артишок — выращивается ради крупного мясистого съедобного цветоложа и сочных чешуй обёртки;
• Пряно-ароматические растения:
• Полынь эстрагон (тархун) — используется как свежая и сушёная пряная зелень в кулинарии и для производства напитков;
• Цикорий обыкновенный — корни сушат и обжаривают, получая диетический заменитель натурального кофе, богатый инулином;
• Лекарственные растения:
• Ромашка аптечная — цветки служат мощным противовоспалительным, антисептическим и спазмолитическим средством;
• Девясил высокий — корни применяют как отхаркивающее средство при бронхолёгочных болезнях;
• Пижма обыкновенная — используется в медицине как глистогонное и желчегонное средство;
• Календула (ноготки) — цветки применяются для дезинфицирующих полосканий и заживления ран;
• Череда трёхраздельная — настой используется для детских лечебных ванн при кожных заболеваниях;
• Декоративные садовые растения:
• Астра китайская, георгина, хризантема, цинния, бархатцы (тагетес), маргаритки — широко культивируются на клумбах и для срезки в букеты;
• Сорные и дикорастущие травы:
• Одуванчик лекарственный, бодяк полевой, осот полевой, амброзия полыннолистная (опаснейший сорняк и сильный аллерген), василёк синий, нивяник обыкновенный (поповник), кошачья лапка.