Семейство сложноцветные: характеристика и формула цветка

В мире существует множество удивительных созданий растительного царства. В дикой природе мы встречаем различные цветы и травы, но не догадываемся о родстве между некоторыми видами. Есть растения, которые специалисты объединили в группы в соответствии с их особенностями. Например, ромашка и василёк относятся к общему семейству сложноцветных. Формула и характеристика цветка этих организмов различаются, однако имеют и немало общих черт.

Оглавление:

• Общее описание
• Строение растений
• Разновидности цветков
• Особенности опыления
• Области использования

Общее описание

Другое название семейства сложноцветных — астровые. Это одна из самых крупных групп двудольных растений. Семейство насчитывает около 33 тысяч видов, которые включены в 1911 родов и объединены в два подсемейства:

• астровые;
• латуковые.

Растения группы сложноцветных представлены преимущественно травянистыми растениями, которые могут быть однолетниками и многолетниками. В природе также встречаются кустарники и деревья, относящиеся к этому семейству, но их очень мало.

Самым высоким видом сложноцветных выступает брахилена мерана, произрастающая на острове Мадагаскар. Это дерево может достигать в высоту 40 м.

Представители астровых распространены по всей планете. Растения могут произрастать в различных климатических зонах. В значительном количестве они встречаются в Америке, Средней Азии и южных странах Европы. В северном направлении число растений убывает. Некоторые разновидности могут произрастать среди альпийских снегов или на бесплодных песках. В Африке и тропической Америке можно встретить оригинальных розеточных представителей сложноцветных. В пустынях обычно встречаются сильно опушённые или колючие растения, а также виды, которые практически лишены листьев.

Строение растений

Листья сложноцветных растений обычно располагаются на стебле поочерёдно. Они характеризуются различными видами перистого жилкования. Существуют разновидности астровых, которые имеют супротивные листовые пластины с параллельными жилками. Форма и размер листьев у разных видов тоже отличаются: у некоторых они не превышают нескольких миллиметров, а у других вырастают до двух метров в длину.

Большинство представителей сложноцветных характеризуются опушением. Самый густой пух наблюдается у экземпляров, которые произрастают при сухом климате и частых перепадах температуры. Волоски могут быть мягкими и жёсткими, прямыми и волнистыми, двураздельными или простыми.

Корневая система у растений хорошо развита. У организмов имеется стержневой корень, который обычно отличается формой клубня. У некоторых представителей астровых есть хорошо развитые втягивающие корешки. Также встречаются разновидности с грибными корнями.

Цветки обладают двойным околоцветником. Они расположены на расширенном конце цветоножки. Цветки окружает чашечка, включающая один или несколько небольших листьев­­­ зелёного оттенка. Они образуют своеобразную корзинку, которая защищает соцветие от негативных факторов внешней среды.

Плодом растений выступает одногнёздная семянка, покрытая древесной или кожистой оболочкой. У многих представителей астровых имеются летучки. Эти приспособления помогают распространять плоды ветром. Летучки формируются из хохолков.

Разновидности цветков

Главный отличительный признак семейства астровых — сложное строение цветков. Они выступают составной частью соцветия в виде корзинки. Количество плотно прилегающих друг к другу мелких цветков, образующих сердцевину, колеблется в пределах от одного до нескольких сотен. Из-за необычной формы корзинки они кажутся единым целым. Цветки бывают раздельнополые или обоеполые. У некоторых разновидностей астровых они стерильны.

У дикорастущих разновидностей диаметр корзинок обычно варьируется от 1 до 15 см. Но встречаются и исключения: у полыни он составляет 2−4 мм, а у культивируемого подсолнечника — 1 м. Для лучшей наглядности их корзинок используют диаграммы и формулы.

По симметрии и способу расположения выделяют 5 типов цветков:

• Трубчатые. Обычно у представителей гермафродитные цветки. Однополые варианты встречаются редко. Цветки располагаются в центре корзинки. Венчик сформирован из 5 лепестков, которые срастаются в трубку с пятизубчатым отгибом, слегка расширяющуюся кверху. Представители трубчатых — полынь, бодяк. Формула цветка: Л (5)Т5П1.
• Язычковые. Венчик имеет форму короткой трубки, от которой отходят сросшиеся между собой лепестки, образуя своеобразный язычок. Цветки имеют по 5 зубчиков на верхнем крае, 5 тычинок и пестик. К язычковым относятся одуванчик, осот и цикорий. Формула — Л (5)Т5П1.
• Воронковидные. Бесполые цветки отличаются асимметричной формой. Венчик представлен в виде удлинённой трубочки, которая сильно расширена на конце и напоминает воронку. Свободные окончания лепестков могут раздваиваться. Пример — василёк с краевыми цветками. Формула — Л (6−9)Т0П0.
• Ложноязычковые. Цветки похожи на язычковые, но сформированы сращиванием только трёх лепестков. На верхнем крае они имеют то же число зубцов. Обычно они располагаются как краевые. Представители таких цветков — ромашка, подсолнечник. Формула — Л (3)Т0П1.
• Двугубые. Такие цветки встречаются у незначительного количества видов сложноцветных. Они могут быть как гермафродитные, так и однополые. От длинной трубочки венчика отходят верхняя губа с двумя зубцами и нижняя с тремя. Представитель двугубых — нассувия.

В сравнительных таблицах, данных в учебниках биологии, можно увидеть, что корзинки разных растений группы астровых могут иметь различные сочетания типов цветков. Одни включают только трубчатые.

Есть разновидности, которые характеризуются соцветиями двух типов. У таких экземпляров трубчатые цветки располагаются в середине, а по краям растут воронковидные или ложноязычковые. Есть представители астровых, у которых корзинки состоят из язычковых вариантов.

Особенности опыления

Сложноцветные растения считаются самыми высокоорганизованными организмами растительного царства. Особые приспособления для размножения способствуют быстрому расселению плодов.

Обычно опыление происходит с помощью насекомых. Пыльники трескаются, внутри пыльниковой трубки появляются продольные щели. Затем столбик в венчике начинает удлиняться и с помощью специальных волосков выносит наружу пыльцу, которая прилипает к лапкам насекомых и разносится на другие цветки.

У некоторых разновидностей опыление может сопровождаться раздражимостью тычиночных нитей. К примеру, такая особенность есть у василька и некоторых видов чертополоха. Когда насекомое пытается добраться до нектара, скрывающегося на дне венчика, оно касается хоботком тычиночных нитей, которые начинают сокращаться. Пыльниковая трубка надвигается на конец столбика, который выносит пыльцу наружу. Посредством ветра опыляются немногие разновидности астровых.

Области использования

Многие представители сложноцветных имеют полезные свойства. Уже много лет люди используют эти растения в различных областях:

• Пищевая отрасль. Большинство представителей семейства астровых являются культурными растениями. Самый популярный из них — однолетний подсолнечник. Он произрастает в Мексике. Среди всего семейства растение отличается самыми большими головками, которые могут достигать 50 см в диаметре. Из его семян изготавливают подсолнечное масло. Цикорий применяется в создании суррогатного кофе, стевия — в качестве заменителя сахара, а эстрагон — для напитка «Тархун». Также культивируют клубненосный подсолнечник, артишок, латук.
• Медицина. В медицинских целях используют лекарственные растения сложноцветных. Среди популярных представителей следует выделить ромашку, мать-и-мачеху, арнику, тысячелистник, пижму, полынь, череду, девясил, расторопшу пятнистую. Многие из них помогают справиться с различными заболеваниями пищеварительной и дыхательной систем, а также патологиями кожного покрова.
• Промышленность. Из сока красильной серпухи и пупавки производят жёлтые и зелёные краски.
• Ландшафтный дизайн. Среди астровых много красивых цветов, которые люди используют в декоративных целях. Для украшения клумб и садов часто выращивают астры, георгины, бархатцы, маргаритки, ноготки, кореопсис, хризантемы и др.

Среди сложноцветных есть и сорные растения. Сорняками выступают бодяк полевой, осот, галинсога мелкоцветковая, циклахена дурнишниколистная и некоторые разновидности череды. Растение амброзия считается довольно опасной сорной травой. Она вызывает у человека сенную лихорадку. В большом количестве амброзия произрастает в Северной Америке, однако её можно встретить в любом уголке планеты.

Среди растений семейства астровых есть виды, которые отличаются интересным свойством компаса. В середине дня такие травы поворачивают листву ребром к прямым лучам солнца. Одна сторона листовой пластины всегда обращена на запад, а другая — на восток. Но даже в этом случае интенсивность фотосинтеза не понижается. Компасные сложноцветные растения часто произрастают на открытой местности. Обычно они встречаются в Европе и Азии. Самые известные из них — дикий латук и североамериканский дольчатый сильфиум.

Семейство двудольного класса поражает многообразием представителей и их полезными свойствами. Биологи изучили практически все сложноцветные растения. Благодаря богатому разнообразию сложноцветные играют важную роль как для природы, так и для человека.