Семейство сложноцветных
На Земле существует около 250 000 видов цветковых растений. Из них около 25 000 видов относят к семейству сложноцветных. Сложноцветные растения -— это подсолнечник, астры, георгины, ноготки, хризантемы, васильки, ромашки, одуванчик лекарственный, мать-и-мачеха 143 .
Мелкие цветки сложноцветных собраны в соцветия-корзинки. Все вместе цветки корзинки окружены оберткой из листочков, обычно зеленых. Нередко соцветие сложноцветных ошибочно принимают за один цветок. Например, желтые корзинки одуванчика выглядят как крупные одиночные цветки с большим числом лепестков.
Соцветие-корзинка — самый характерный признак растений семейства сложноцветных. Обычно соцветие содержит множество мелких цветков, сидящих на общем ложе соцветия 144 .
Цветки имеют двойной околоцветник, но чашечка либо не развивается, либо представлена щетинками или волосками, образующими хохолок. Венчик из 5 сросшихся в трубку лепестков. Тычинок тоже 5; пыльниками они срастаются в тычиночную трубку, расположенную вокруг столбика. В цветке 1 пестик, из завязи которого развивается плод-семянка. Семянки многих сложноцветных имеют летучки — приспособления к распространению плодов ветром. Эти летучки развиваются из хохолков.
В зависимости от особенностей строения венчика у сложноцветных растений различают несколько типов цветков.
В корзинке одуванчика все цветки одинаковые. Лепестки каждого цветка внизу срослись в трубочку, а их верхняя часть похожа на длинный язычок. Поэтому такие цветки называют язычковыми (рис144) . На корне язычка хорошо заметны 5 зубчиков. Это следы срастания 5 лепестков, которые были свободными у предков сложноцветных. Пыльники 5 тычинок срастаются в трубку. Внутри проходит столбик с двулопастным рыльцем. Чашечка представлена пучком белых волосков. Формула цветка Ч◦Л(5)Т(5)П1
Из завязей развиваются очень мелкие семянки, каждая с пучком волосков (летучкой) на длинной ножке. Поэтому ветер легко разносит такие плоды.
Некоторые растения из семейства сложноцветных имеют корзинки, образованные только трубчатыми цветками, например бодяк полевой — многолетнее сорное растение 144 . Плоды бодяка — семянки с хохолком. Подхваченные ветром, они летят до тех пор, пока не столкнутся с какой-нибудь преградой. При столкновении хохолок отламывается, и плоды падают на землю.
Формула цветка: Ч◦Л(5)Т(5)П1
Василек синий растет на полях, чаще в посевах зерновых культур, где плохо обработана почва. У василька синего в центре корзинки расположены трубчатые цветки, а по краю — воронковидные 144 . Воронковидные цветки крупные, синие, не имеют ни тычинок, ни пестиков; они лишь привлекают насекомых. Трубчатые цветки фиолетовые. Из их завязей развиваются семянки с маленьким хохолком каждая. Вдоль дорог и на лугах встречается василек луговой. Воронковидные цветки его соцветия розовые. Ч◦Л(5)Т◦П◦.
Из множества видов сложноцветных нашей страны некоторые цветут до поздней осени. Ромашка аптечная, или лекарственная, однолетнее травянистое растение с сильным ароматом. Цветки все корзинках двух типов: в центре трубчатые, золотисто-желтые, а краевые — язычковые, белые. Плоды — продолговатые семянки. Ромашка аптечная — широко распространенное растение. Ее можно встретить во всех районах европейской части России, на Кавказе, в Сибири, на Дальнем Востоке и в Средней Азии. Растет она на залежах, пустырях, в населенных пунктах. Лекарственным сырьем служат молодые соцветия-корзинки, богатые эфирными маслами.
Осенью на лугах и вдоль дорог цветет пижма обыкновенная. Ее желтые небольшие корзинки собраны в сложные соцветия. В состав корзинок входят только трубчатые цветки 143.
Среди сложноцветных есть сорняки, например крестовник обыкновенный, бодяк полевой, василек синий.
Человек разводит сравнительно немного пищевые растения, подсолнечник и земляная груша, или топинамбур 145 , 146 . Но многие из сложноцветных — ценные декоративные растения (георгины, хризантемы, астры) 147 , 148 . В состав этого семейства входят многие лекарственные растения (ромашка лекарственная, ноготки лекарственные, череда трехраздельная).
Среди сложноцветных растений есть однолетние и многолетние травы, полукустарники, кустарники, лианы и небольшие деревья. Древесные представители семейства, обычно не высокие растения, произрастающие в основном на океанических островах. Так на Галапагосских островах, произрастают эндемичные растения из рода скалезия (Scalesia), некоторые древесные виды которого достигают в высоту 20 м, например скалезия черешчатая (S. pedunculata). Представители этого рода образуют настоящие леса. Самое крупное дерево из семейства сложноцветные произрастает на Мадагаскаре – это дерево первой величины, высотой до 40 м и диаметром ствола до 1 м, - брахилена мерана (Brachylaena merana). Среди сложноцветных также встречаются розеточные деревья. Ствол у них не ветвиться или слабо ветвится и несет на верхушке крону листьев наподобие пучка или розетки. Розеточные деревья из рода крестовник (Senecio) достигают в высоту 7,5м, встречаются в высокогорных районах Африки. Среди представителей семейства встречаются суккулентные растения, они произрастают от южной оконечности Африки до Эфиопии и на Мадагаскаре.
Листья цельные либо рассеченные, иногда редуцированные, без прилистников. Листорасположение чаше всего очередное, реже супротивное или мутовчатое. Величина, форма и степень расчленения листовой пластинки сильно варьируют, от очень крупных, как у белокопытника японского (Petasites gaponicus, Сахалин, Курильские о-ва, Япония), пластинка листа этого растения в поперечнике достигает 1,5м; до очень маленьких, редуцированных как у американского бакхариса безлистного (Baccharis aphylla). У большинства видов листья с перистым жилкованием, хотя встречаются виды с параллельным или параллельно-дуговидным жилкованием, характерным для некоторых видов рода козелец (Scorzonera).
Растения этого семейства обычно легко узнать по типичному соцветию – корзинке. Основу корзинки образует расширенное ложе соцветия, на котором располагаются тесно примыкающие друг к другу цветки. Снаружи общее цветоложе окружено обёрткой, состоящий из более или менее сильно видоизмененных верховых листьев. Цветы собраны в головчатые соцветия или корзинки. Размеры корзинок варьируют от нескольких миллиметров до нескольких десятков сантиметров. Исключение составляют культурные растения, у некоторых из них корзинки достигают в диаметре 60 см, например подсолнечник однолетний(Helianthus annuus). Корзинки одиночные или собраны в сложные соцветия: колосовидные, метельчатые, кистевидные и другие. Цветки обоеполые или раздельнополые, иногда стерильные. Типы цветков различны: трубчатые, ложноязычковые, язычковые, воронковидные. У одних видов в корзинках могут быть только трубчатые цветки или цветки двух типов трубчатые в центре, а по краю ложноязычковые или воронковидные; у других цветки в корзинках только язычковые. Часто цветки в корзинке различаются в половом отношении. Обычны такие сочетания:
Краевые цветки стерильные, внутренние обоеполые (подсолнечник);
Краевые цветки женские, внутренние обоеполые (нивяник);
Краевые цветки женские, внутренние мужские (мать-и-мачеха);
Растения двудомные (кошачья лапка);
Все цветки обоеполые (одуванчик).
Тычинок 5, со сросшимися в трубку пыльниками и свободными нитями, прикрепленными к трубке венчика. Завязь нижняя, одногнёздная. Столбик с двумя рыльцами. У многих сложноцветных корзинка имеет очень крупные размеры, яркую окраску и приятный запах, чем привлекает большое количество насекомых опылителей. Основные опылители пчелы, осы, шмели и другие перепончатокрылые, иногда чешуекрылые. Но есть виды, которые опыляются ветром, например представители рода полыней (Artemisia). Плод семянка, чаще всего с хохолком. У некоторых видов на семянке вместо хохолка зубчатая окраина. У большинства видов семянки распространяются ветром. Есть виды семена, которых переносятся в шерсти животных, например череда (Bidens).
Среди сложноцветных встречаются так называемые компасные растения. В полуденные часы они способны располагать свои листья ребром к падающему на них свету; при этом одна широкая сторона пластинки обращена на восток, а другая на запад. Такое расположение листьев предохраняет от перегрева солнечными лучами и способствует уменьшению транспирации, без снижения интенсивности фотосинтеза. Компасные растения обычно обитатели открытых мест. Наиболее известным компасным растением из числа сложноцветных является латук дики или компасный(Lactuca serriola). Некоторые представители семейства чувствительны не только к интенсивности солнечного света, но и к влажности воздуха и другим атмосферным явлениям. Такие виды служат в качестве своеобразных барометров, например если корзинки осота огородного (Sonchus oleraceus) в более или менее ясный день не раскрываются, то на следующий день, скорее всего, будет дождь.
Многие представители семейства имеют важное хозяйственное значение, как пищевые, лекарственные и декоративные растения. Самые разнообразные сложноцветные разводятся как красивоцветущие растения садов и цветников. Всемирную известность завоевали хризантемы и георгины. Многочисленные виды хризантем (Chrysanthemum) обитают в различных районах Старого Света. Уже задолго до нашей эры они культивировались в Китае. Хризантема - национальный цветок Японии. Род георгина (Dahlia), в диком виде обитает в Мексике и Гватемале. В культуре выведено около 8000 сортов георгинов. Многие представители семейства ценные лекарственные растения. Среди них сушеница болотная (Gnaphalium uliginosum), ромашка лекарственная (Matricaria recutita), ноготки (Calendula officinalis). Среди представителей семейства есть злостные сорняки - осот (полевой) желтый (Sonchus arvensis), крестовник обыкновенный (Senecio vulgaris), придорожные растения и растения нарушенных местообитаний - ромашка