Анатомо-морфологическая характеристика семейства лилейные

Федеральное государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Калининградский государственный технический университет»

 

 

 

 

 

 

 

 

КУРСОВАЯ РАБОТА

по дисциплине: Ботаника

 

«Анатомо-морфологическая характеристика семейства лилейные»

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Калининград

2014

                                  Оглавление

 

    Введение

1. Распространение и экология
2. Общая характеристика
3. Рода семейства лилейные
1. Род Calochortus – Калохортус 
2. Род Cardiocrinum – Кардиокринум
3. Род Notholirion – Ноторилион
4. Род Nomocharis – Номохарис
5. Род Fritillaria – Рябчик
6. Род Lilium – Лилия
7. Род Tulipa – Тюльпан
8. Род Gagea – Гусиный лук
9. Род Erythŕonium – Кандык
4. Значение и применение

    5. Вывод

    Список использованных источников

    Приложения

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

Каждый раз, выезжая на природу, приходя в парк или просто проходя мимо красиво высаженных растений, мы обязательно встречаем представителей одного из самых больших семейств растений – Лилейные. Семейство Лилейные (лат. Liliáceae) - это семейство однодольных растений, многолетних трав или кустарников, порядка Лилиецветные (лат. Liliales), представители которого широко распространены почти по всему земному шару, от засушливых полупустынь, до высоких и холодных горных вершин. На данный момент наука выделяет 45 родов вышеуказанного семейства и около 1300 видов растений. Многие привычные для глаза декоративные растения являются представителями вышеуказанного семейства, к примеру,  цветы из рода Тюльпан (лат. Túlipa) или рода Лилии (лат. Lilium).

Массовое распространение и постоянное соприкосновение с семейством Лилейные побудило автора  к более подробному и планомерному изучению его родов и видов.

Объектом исследования являются анатомо-морфологического строения главных представителей семейства Лилейные; 

В предмет исследования входят:

- анатомо-морфологического строения главных представителей семейства Лилейные: родов и отдельных видов;

Целью является рассмотрение анатомо-морфологического строения главных представителей семейства Лилейные, а также выяснение их хозяйственного значения.

Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

1. Раскрыть основные понятия, связанные с анатомо-морфологического строением главных представителей семейства Лилейные;

2. Отдельно рассмотреть  основные рода семейства Лилейные;

                            1. Распространение и экология

 

На данный момент семейство Лилейных объединяет 45 родов и около 1300 видов растений широко распространенных на континентах Евразии, Северной и Южной Америки, Африки, а также островах Японии. Их ареал произрастания колеблется от засушливых и пустынных областей Африки, где встречаются представители рода травянистых луковичных растений (Гусиный лук – лат. Gagea) вышеуказанного семейства, до высоких горных хребтов обширной Европы и Азии, где возможно увидеть род многолетних травянистых растений (Рябчик, лат. Fritillária) или род красивоцветущих травянистых растений (Трициртис (лат. Tricyrtis)). Разнообразие экологической приуроченности видов впечатляет, так, несмотря на преобладание в семействе травянистых растений произрастающих на засушливых и твёрдых почвах, в субтропическом и тропическом климате встречаются редкие древовидные представители семейства, а также лианы и кустарники. К примеру, к древовидным представителям семейства ученые относят виды рода Веллозия (лат. Vellozia) – древовидное лилейное растение произрастающее в Бразилии. Самым высоким при этом представителем семейства считается Кардиокринум гигантский (Cardiocrinum giganteum)  он достигает высоты свыше 4 м, а самое маленьким южноафриканский Литантус крохотный (Litanthus pusillus). Интересным фактом является и то, что водяных представителей семейства Лилейных на данный момент учеными не обнаружено.

 В Евразии семейство Лилейных представлено в основном лесными и горными родами. Например к горному роду семейства Кандык (лат. Erythŕonium) относятся растения, которые встречаются в лесистых горах Европы (Кандык собачий зуб (Erythronium dens-canis)) и Кавказа (Кандык кавказский (Erythronium caucasicum)). К массово распространенным в лесах Европы и России родам можно отнести род Гусиный лук (лат. Gagea), который обширно представлен видом Гусиный лук малый (лат. Gágea mínima). При этом данный вид семейства Лилейных прорастает, как в северных широтах Скандинавского полуострова, так и в теплой горной Армении, где он был обнаружен в конце 70-х годов двадцатого века.1 Массово встречается в Европе и род Лилия, который представлен благодаря усилиям садоводов более сотней видов, 16 из которых встречаются и в России. Самой распространенной при этом является вид Лилия саранка (Lilium martagon L.) или просто «Царские кудри», который произрастает от самой западной окраины страны почти до широты Казани, а в Сибири до самой Камчатки. Другим не менее известным родом семейства Лилейных является род Тюльпан (лат. Túlipa) переданный в дар турками еще в далёком 16-м веке.

Но всё же родиной семейства Лилейных являются засушливые территории Малой Азии, земли Персии и далёких земель Индокитая. На этих территориях, а также на севере Индии, произрастает до 110 видов выше упомянутого рода Тюльпан (лат. Túlipa). В обильном количестве распространён и иной род –  Кардиокринум (лат. Cardiocrínum), виды которого произрастают не только на территории Азии, но и в Японии и на русском Дальнем Востоке. Один из представителя данного рода вид Кардиокринум Глена (лат. Cardiocrinum glehnii), названый в честь знаменитого  русского флориста Петра Петровича Глена (1835—1876), отличается тем, что цветёт всего раз в жизни2. В лесах Средней и Западной Азии встречаются, также виды рода Рябчик (лат. Fritillária), которые представлены тремя видами и в Европейской части России: Рябчиком русским (Fritillaria ruthenica Wikstr.), Рябчиком восточным, или тоненьким (Fritillaria orientalis Adams) и типовым видом рода Рябчиком шахматным (Fritillaria meleagris L.).

Уникальны и острова Японии, где произрастает один из редких родов из семейства Лилейных – род  красивоцветущих травянистых растений под названием Трициртис (лат. Tricyrtis). Данный род объединил в себе 15 видов растений произрастающих, как на скалистой почве Японских островов, так и в редких субтропических лесах. Примером данного рода, может служить Трициртис коротковолосистый (лат. Tricyrtis hirta), красивое многолетнее травянистое дикорастущее лесное растение. Говоря о редких представителях Лилейных на островах, необходимо упомянуть и Драконовые деревья (лат. Dracaena cinnabari) острова Сокотра3. Эти представители древовидных лилейных являются отголосками глубокой древности и отличаются особыми кровавыми пятнами на коре. Виды данного рода растений распространёны по всей территории Юга и Юга Востока Африки включая малые острова. 

На землях Западной Канады, Северной Америке, а также Мексики и Гватемалы растут различные виды из рода Калохортус (лат. Calochortus). Этот род объединивший в себе около 74 видов растений, отличается тем, что произрастает только на территориях Нового Света. Встречаются в Америке и редкие исчезающие виды рода Рябчик (лат. Fritillária), которые предпочитают горные высоты. Примером может служить Рябчик Гентнера (Fritillaria gentneri) встретить который возможно только в штате Орегон на высоте от 300 до 1500 метров и вид которого до конца еще не определён наукой. Встречаются в пустынях на юго-западе США и вечнозеленые, жестколистные Гиганские Юкки (лат. Yucca brevifolia), которые являются представителями древовидных лилейных. Эти растения не бояться ни солёных брызг, ни засушливых сезонов.

Необходимо также отметить, что таксономия семейства Лилейных многократно пересматривалась учеными, при этом, многие виды и рода, ранее входившие в состав семейства, ныне относятся учеными к другим семействам. Однако на данный момент, совершенно уверенно можно утверждать то, что на данный момент вышеуказанное семейство является одним из крупнейших и красивейших, в которое входят растения, существующие на нашей Земле многие миллионы лет.

 

2. Общая характеристика

Лилейные – это многолетние травянистые луковичные или корневищные растения, редко лианы и деревья. Все представители данного семейства являются геофитами, а также частично и эфемероидами. Строение луковиц, способы формирования дочерних луковичек и замещающей луковицы в различных видах вышеуказанного семейства весьма разнообразны, однако при этом всем видам присуще наличие отходящих от луковиц втягивающих или контрактильных корней. Эти особые сочные и толстые корни, укорачиваясь по мере высыхания, помогают осуществить заглубление луковицы на значительную глубину. Исключением из данного общего правила являются представители рода Тюльпан (лат. Túlipa), которые втягиваются под землю с помощью столона заглубления, внутри которого она находиться.

Луковицы семейства Лилейные могут являться, как однолетними, то есть ежегодно возобновляющимися, так и многолетними, состоящими из нескольких различных годовых циклов. Обе эти группы составлены сочными листовыми или одними низовыми чешуями, а также их смесью, где вышеуказанные чешуи могут быть широкими, замкнутыми или не замкнутыми, узкими. Кроме выше упомянутых чешуй существуют и пленчатые влагалищные чешуи, замкнутые, верхушка которых располагается на поверхности и охватывает само основание зелёных листьев растения.

К концу сезона вегетации у однолетних луковиц все чешуи, как правило, отмирают, оставляя в старых оболочках совершенно новую замещающую луковицу, которая заложилась ранее у основания цветоноса. У многолетних луковиц семейства Лилейных часть чешуек отмирает, что создаёт условия для накопления их в луковице за нескольких годовых  циклов. При этом необходимо отметить, что в годичном цикле у разных видов растений имеется определенное соотношение одних и других чешуй. Самыми древними типами луковиц на сегодняшний день принято считать многочешуйчатые луковицы, составленные исключительно из листовых  чешуек.

Существуют два вида ветвления у луковиц: симподиальный и моноподиальный, определить который возможно лишь на ранних этапах развития побега. Моноподиальные луковицы отличаются тем, что зачаток первого листа почки возобновления обращен к цветоносу брюшной стороной, в отличие от симподиальных луковиц, у которых он обращён спинной.

Листья очередные, иногда супротивные или мутовчатые, часто влагалищные, простые, цельные, продолговатые, овальные, линейные ( у некоторых видов могут быть дудчатыми), почти всегда цельнокрайние, редко – зубчатые.

Листья у лилейных могут быть редуцированными, в этом случае функцию фотосинтеза выполняют филлокладии или калокладии (иглица – Ruscus, спаржа – Asparagus). У некоторых растений влагалища листьев образуют ложный стебель, внутри которого находится настоящий тонкий стебель, который несет верхушечное соцветие (черемица – Veratum).

Надземные цветоносные стебли растений из семейства Лилейные встречаются двух разновидностей: облиственные и безлиственные – стрелки или же цветоносы, которые характеризуются тем, что все листья растения собраны в приземном пучке. При этом сами листья у большинства растений являются цельными, чаще линейными или ланцетными, реже сердцевидные или на черенках с параллельным почкованием. Ярким примером последних являются представители родов Кардиокринум (лат. Cardiocrinum) или Дримиопсис (лат. Drimiopsis).

Цветки вышеуказанного семейства бывают «разнообразные по величине и форме, актиноморфные, обоеполые, собранные чаще всего в кисти»4. Они отличаются ароматностью, красотой и большим количеством нектара. Цветки семейства лилейные циклические, круги трех-, реже 2-4- членные. Им характерна обоеполость, чаще всего актиноморфность, реже в виде исключения зигоморфность, которая, к примеру, встречается у рода Кардиокринум (лат. Cardiocrínum) или у некоторых видов из рода Рябчик (лат. Fritillária). Прицветники же обычно небольшие, неокрашенные, иногда встречаются в виде больших зеленых листьев собранных на верхушки стебля.

Околоцветник венчиковидный, простой, свободнолистный (реже спайнолистный), состоящий из 6 свободных или сросшихся в трубку сегментов (листочков), расположенных в два круга, которые слабо отличаются друг от друга.  Примитивные нектарники расположены у основания сегментов (листочков) околоцветника.

Тычинок у представителей семейства Лилейные – шесть (4,8) (реже тычинок три – иглица), их нити прикреплены или к трубке околоцветника, или к основанию самих сегментов (листочков), и могут быть двух видов: свободные или сросшиеся. Они расположены в два круга. Пыльники прикреплены к тычиночным нитям спинкой или основанием и вскрываются обычно продольной щелью, интрозные. Пыльцевые зерна являются однобороздными. В цветках со сростнолистным околоцветником тычиночные нити прирастают к трубке околоцветника (ландыш – Convallaria).

 Гинецей растений синкарпный, реже гемисинкарпный (черемица - Veratum) или паракарпный (дазилирион – Dasylirion), состоит из трёх (2,4) сросшихся вместе плодолистиков. Завязь – верхняя, обладающая множественными или всего несколькими анатропными семязачатками, у офиопогона (Ophiopogon) – полунижняя. У некоторых луков иногда внутри перегородок развиваются нектарники, которые открываются отверстием на верхушке завязи. От верхушки завязи отходят свободные столодии или столбик, число которых равно числу плодолистиков. Плацентация в завязи синкарпного гинецея – центрально-краевая. Семязачатки обычно многочисленные, но не все они развиваются в семена.

Плоды у лилейных – коробочки. Вскрываются они двумя способами. Первый способ вскрытия - створками по перегородкам плодолистиков и брюшным швам. Второй способ - по средним жилкам плодолистиков и брюшным швам.. Рыльце у растений трёхлопастное.