Подсемейство Розовые - Rosoideae

Малина обыкновенная (Rubus idaeus) (рис. 73, 1). Растение широко известно благодаря своим плодам. Малина в диком виде обитает в пределах лесной зоны и является излюбленным растением в культуре. Цветет она с мая и по июнь включительно. Материал для работы надо собирать во время цветения. Цветки для анализа хранятся также в сухом виде. При гербаризации необходимо, кроме цветущих веточек, на каждый лист брать и один бесплодный побег нынешнего года (так называемый турион). Дело в том, что у малины на этих бесплодных побегах листья обычно пяти-, семиперисто-сложные, а на плодущих - тройчатые. При отсутствии плодов и годовалых побегов можно, следовательно, впасть в ошибку при определении видов рода Rubus. Плоды малины (как и всякие вообще мясистые или сочные плоды) хранить лучше всего в крепком растворе соли, в тщательно закрытых банках.

Малина - кустарник, и нижние части ее ветвей деревенеют. Взяв ручную лупу, осмотрим поверхность ее стеблей. Стебли усажены шипиками и благодаря этому оказываются почти колючими. Присутствие шипиков на стеблях является одним из признаков рода Rubus. У малины побеги в верхней части покрыты сизым налетом, и, как указано уже, листья на годовалых побегах непарно-перистосложные, причем верхний их листочек на черешке, а остальные - сидячие; листья цветущих побегов тройчатые. Следует обратить внимание на то, что у малины листья сверху зеленые, снизу же бело-войлочные, а листочки их по краю неравномер-нопильчатые. С помощью 10X лупы у основания листьев увидим прилистники, которые нижней частью приросли к черешку, и свободными являются только их узколанцетные кончики.

Соцветие у малины конечное щитковидное или состоит из мал цветковых пазушных кистей. Цветоножки, как и стебли, усажены шипиками.

Положим один из цветков малины на столик лупы, коротко обрезав его цветоножку. Рассмотрим скачала наружную сторону цветка. В таком положении видна чашечка; она состоит из пяти сросшихся листочков, зубцы которых отогнуты книзу. Повернем цветок верхней стороной к окуляру и увидим большое количество тычинок и пять белых лепестков. При этом заметим, что у малины лепестки короче чашелистиков. Для дальнейшего анализа необходимо разрезать цветок вдоль. В этом положении мы увидим, что середина цветоложа выпуклая и на нем сидят в большом числе свободные пестики. Завязь покрыта волосками. Вскрытие иглами завязи покажет нам, что в ней всего одна семяпочка. Наконец, на столик лупы положим плоды малины и разрежем их вдоль. На срезе мы увидим уже знакомые нам очертания выпуклого цветоложа, пестики на котором, однако, значительно изменились после оплодотворения. Они превратились в плодики-костянки с сочным душистым мезокарпом и все вместе образовали сборную много-костянку.

Лапчатка прямая, калган (Potentilla erecta) (рис. 74, 1), познакомит нас с группой видов подсемейства розовых, у которых на более или менее выпуклом, как у малины, цветоложе помещается также большое количество свободных пестиков, превращающихся в сухие плодики - орешки. Род Potentilla очень большой, он насчитывает в пределах нашей страны около 150 видов. Это однолетние или (чаще) многолетние травянистые (за редким исключением) растения с тройчатыми, пальчатораздельными или (реже) перистыми листьями. Они обитают во всех растительных зонах и во всех поясах гор нашей страны.

Рис. 74. Семейство Розоцветные. Лапчатка прямая (Potentilla erecta): 1 - вид цветка снаружи; 2 - цветок (удалена часть лепестков и чашелистиков); 3 - цветок в разрезе (лепестки удалены); 4 - пестики слева направо: лапчатки прямой, лапчатки стелющейся (P. supina), лапчатки гусиной (P. anserina). Гравилат городской (Geum urbanum): 5 - цветок в разрезе; 6 - один из плодиков; 7 - диаграмма цветка гравилата; 8 - цветок лапчатки гусиной (Potentilla anserina) снаружи

Рассматриваемая нами лапчатка калган распространена очень широко и в учебной практике удобна, так как цветет с мая и до глубокой осени (октябрь). Калган известен как полезное растение: из корневища его извлекаются дубильные вещества и красная краска, а в народной медицине он славится как лекарственное растение. Материал для занятий хранится в сухом виде^*.

^* (Для сравнения необходимо иметь цветки и других видов лапчатки, например P. anserina, P. argentea, P. supina с обычным для рода пятичленным околоцветником. )

Народное название растения "узик" оправдывается всем обликом растения. Стебель тонкий, а все его вильчатые боковые ветви подняты кверху. Корневище у калгана толстое, деревянистое, богатое крахмалом. Листья тройчатые, а у основания их располагаются прилистники, большие и листовидные. Последнее обстоятельство часто бывает причиной ошибок при определении лапчаток, когда такие прилистники принимают за нижние доли листа.

Возьмем один из цветков, положим его на столик лупы и повернем прежде всего нижней стороной к окуляру. Мы увидим чашечку. Она у лапчатки выглядит несколько необычно: с ее нормальными зубцами чередуются зубчики меньшего размера. Такая чашечка называется двойной, а ее дополнительные зубцы вместе образуют подчашие (рис. 74, 1). С подчашием мы встретимся и дальше, в других семействах, причем всегда оказывается, что подчашие встречается только у тех растений, листья которых имеют прилистники. Подчашие поэтому и рассматривается как образование, возникшее из попарно сросшихся прилистников.

Нарисуем цветок лапчатки в таком перевернутом виде, чтобы хорошо были видны листочки чашечки и подчашия. При этом мы обнаружим, что и чашечка и подчашие имеют по четыре зубца. Лепестков у калгана четыре, и они чередуются с листочками чашечки. Роду Лапчатка свойствен вообще пятичленный околоцветник (рис. 74, 8), и у калгана бывают цветки, у которых чашелистиков и лепестков по пяти. За лепестками располагаются в большом количестве тычинки, а в центре цветка виден пучок столбиков. Для дальнейшего анализа разрежем цветок вдоль и положим срезанной стороной к окуляру (рис. 74, 4). Тычинки (в числе около 30) расположены в трех кругах по краю цветоложа, а у основания их образовался кольцевой нектароносный валик. Центральную часть цветка занимает разросшееся коническое цветоложе, и на нем располагаются пестики. Удалим иглой несколько пестиков, и увидим, что цветоложе покрыто волосками - это один из родовых признаков лапчатки (рис. 74, 3). По одному этому признаку легко отличить цветок земляники от цветков лапчатки, так как у первой цветоложе голое. Возьмем один из оторванных от цветоложа пестиков и, поставив 20X окуляр, рассмотрим его. При этом особое внимание следует обратить на форму столбика и на места его прикрепления к завязи. У калгана столбик прикреплен почти к верхушке завязи и имеет гвоздевидную форму, т. е., постепенно расширяясь кверху, он под рыльцем булавовидно утолщен.

Форма столбиков у лапчатки и место прикрепления их к завязи являются довольно важными систематическими признаками. Вместе с некоторыми другими признаками они лежат в основе деления большого рода Лапчатка на подроды. Поэтому нам следует познакомиться с формами столбиков и способами их прикрепления к завязи у. других широко распространенных видов лапчатки. Для этого посмотрим еще пестики лапчатки гусиной (Potentilla ariserind), лапчатки серебристой (P. argentea) и лапчатки стелющейся (P. supina). Отпрепарировав пестики и уложив их рядом на столике лупы, рассмотрим у лапчатки гусиной нитевидный столбик, прикрепленный к боковой поверхности завязи, а у лапчатки серебристой и у лапчатки стелющейся столбики конические (т. е. расширенные у основания и суженные кверху), прикрепленные, как у калгана, почти к верхушке завязи (рис. 74, 4). Формула цветка лапчатки:

Начинающие часто (особенно в полевой обстановке) путают виды лапчатки (а иногда и гравилата) с лютиками. Чтобы уяснить особенности морфологического строения органов лютика и лапчатки, предлагаем заполнить следующую таблицу:

В полевых условиях наиболее удобным признаком различия является наличие или отсутствие прилистников и подчашия.

Лабазник шестилепестный, таволга (Filipendula hexapetala), очень широко распространен в кустарниковых зарослях, по холмам, лугам, степям в средней и южной частях СССР. Цветет в мае - августе. У лабазника шестилепестного (в отличие от других видов этого рода) есть корневые клубни, которые обязательно должны быть представлены в гербарных образцах.

Рассмотрим внешний вид таволги. Листья ее перистые и состоят из многочисленных (следует сосчитать число пар), в свою очередь, перистонадрезанных продолговатых листочков. Этим она отличается прежде всего от остальных видов рода Filipendula, у которых боковых листочков от одной до пяти пар или их нет совсем.

Цветки лабазника мелкие, белые (или бледно-розовые), душистые; они собраны в большие ветвистые метелки, напоминающие соцветия уже известной нам спиреи.

Исследуем цветок. Чашечка состоит из шести-восьми листочков, подчашия здесь нет. Цветоложе, как у спиреи, немного вогнутое. Лепестков также шесть (реже восемь) и большое число тычинок, нити которых не превышают лепестков. Вскроем иглой цветок и развернем его. В центре увидим группу тесно сидящих волосатых пестиков с короткими столбиками и большими рыльцами. Удаляя пестики иглой друг за другом, сосчитаем их и убедимся при этом, что они совершенно свободные, а к цветоложу прикрепляются каждый небольшой ножкой. Теперь нам удобно рассмотреть внутреннюю поверхность цветоложа (гипантия) и исследовать расположение лепестков и тычинок на нем. Тычинки и лепестки своими основаниями приросли к цветоложу. Отделив один из лепестков, мы увидим, что он имеет очень узкий ноготок, большая часть которого плотно приросла к цветоложу. Тычинки располагаются группами по три-четыре против лепестков и против чашелистиков, причем хорошо видно, что нити их также приросли друг за другом к цветоложу, спускаясь от основания лепестков или листочков чашечки в полость его. Кажется, что тычинки располагаются как бы пучками. В самом же деле тычинки у лабазника, как и у спиреи, сидят в трех тесных кругах, но, прирастая к вогнутому цветоложу, они сдвинулись, и правильность их первоначального расположения нарушилась. Сосчитав тычинки, мы убедимся, что их около тридцати.

В заключение отыщем плоды лабазника на гербарном экземпляре и, положив их на столик лупы, рассмотрим. Плоды односемянные, и буроватое плоское семя видно сквозь их оболочку. После удаления плодиков мы увидим, что центральная часть цветоложа немного головчато-выпуклая, с редкими волосками на поверхности и лишь в слабой степени напоминает конусовидное цветоложе, например, малины или лапчатки. Цветок лабазника больше походит на цветок спиреи, но нераскрывающиеся односемянные плодики и хорошо развитые прилистники заставляют относить его к подсемейству Rosoideae. Здесь лабазник начинает собой группу родов, цветоложе которых становится все более и более вогнутым. Формула цветка лабазника:

Для исследования можно взять и второй очень распространенный вид лабазника - лабазник вязолистный (Filipendula ulmaria), который содержит дубильные вещества и может быть использован для промышленности.

Роза коричная (Rosa cinnamomea) познакомит нас с такими представителями подсемейства Rosoideae, у которых цветоложе глубоко вогнутое, вследствие чего лепестки и тычинки располагаются уже значительно выше места прикрепления пестиков.

Все представители большого рода розы - кустарники, большей частью снабженные шипами и обладающие красивыми душистыми цветами (рис. 75). В пределах нашей страны растет 65 видов этого рода. Роза коричная широко распространена в лесной и лесостепной зонах Европейской части нашей страны. Излюбленными местами ее обитания являются лесные опушки, заросли кустарников и особенно поросшие кустарниками пойменные луга.

Для работы необходимо заготовлять:

а) гербарные образцы растения в цветах, веточки с незрелыми плодами и годовалые побеги;

б) цветки для анализа (лучше не совсем распустившиеся), хранящиеся в спирте;

в) зрелые плоды (в сухом виде).

Особенности строения всех названных частей розы имеют большое значение при определении их видов, поэтому нужно собирать гербарный материал полный.

Рис. 75. Семейство Розоцветные: 1 - цветущая ветвь розы коричной (Rosa cinnamomea); 2 - цветущая ветвь розы собачьей (Rosa canina); 3 - разрез цветка ее же; 4 - плод ее же; 5 - плод розы самаркандской (Rosa maracandica); 6 - диаграмма цветка розы

Рассмотрим прежде всего ветки розы. Кора на ее побегах коричнево-красная. Шипы на годовалых побегах двоякие: небольшие крепкие и более тонкие-шипики и щетинки. Листья перистые, с пятью - семью листочками и с прилистниками у основания главного черешка. Здесь интересно сравнить прилистники цветоносных и годовалых побегов. Они разные: на цветоносных побегах широкие, плоские, с растопыренными ушками, а на бесплодных - узкие, прижатые к ветви и ее охватывающие. Цветки одиночные (иногда по два-три), лепестки розовые, в числе пяти.

Возьмем цветок розы и рассмотрим его. Он так велик, что нам не нужно будет прибегать к помощи лупы. Положим цветок на столик и, отогнув лепестки кверху, рассмотрим цветоложе и чашелистики. Цветоложе у нашего вида бочкообразное, округлое. Чашелистиков пять, с листочками обычно цельными (редко по краям их бывают единичные зубчики). При анализе цветков роз необходимо всегда отмечать поведение чашечки после отцветания Мы увидим, что при плодах чашелистики поднимаются, конусовидно складываются своими верхушками и остаются даже после их созревания.

Такое положение чашечки у роз является важным видовым признаком, и, в частности, этим наша коричная роза хорошо отличается от другого также широко распространенного вида - шиповника собачьего, или розы собачьей (Rosa canina). У розы этого вида чашелистики после цветения отгибаются назад и отваливаются задолго до созревания плодов (рис. 75, 2, 4).

Теперь разрежем цветок вдоль и, уложив половинки его срезанной стороной кверху, рассмотрим расположение на цветоложе всех его частей. Цветоложе у розы имеет форму глубокого бокала. Чашелистики и лепестки прикрепляются к его верхнему краю, а довольно многочисленные тычинки (у некоторых видов розы их бывает до 100) прикрепляются не только к краю цветоложа, но и опускаются глубже по его внутренним стенкам. Ниже тычинок к стенкам цветоложа и ко дну его прикрепляются густо опушенные многочисленные пестики, столбики которых тем длиннее, чем глубже расположен пестик.

Все столбики достигают отверстия бокаловидного цветоложа в здесь образуют плотную шерстистую головку, состоящую из их рылец. Если мы иглами отогнем пестики в разных местах цветоложа, то убедимся, что они не только между собой свободны, но и к цветоложу прикреплены лишь своим основанием. В заключение возьмем зрелый плод розы и также разрежем его вдоль. Мы увидим, что пестики его превратились в сухие односемянные плодники- орешки, а бокаловидное цветоложе стало мясистым и образовало ложный плод. Завязь у розы является собственно верхней, так как пестики не срастаются со стенками цветоложа, а сидят свободно на его дне. Иногда завязь розы называют средней.

Для работы можно взять другой вид розы, например розу собачью (Rosa canina). Этот вид, помимо указанных уже особенностей строения цветка, характеризуется очень большими широкими у основания и серповидно изогнутыми шипами, по которым его годовалые побеги легко отличить среди побегов других видов нашей области.

У роз распространено образование махровых форм, причем дополнительные лепестки их образуются за счет тычинок. В связи с этим можно ввести дополнительный объект - цветок какой-нибудь махровой формы розы - и показать серию переходных от тычинок к лепесткам образований. Для северных районов наиболее доступной является роза морщинистая (R. rugosa), широко распространенная в культуре вследствие своей большой морозостойкости.

Рис. 76. Семейство Розоцветные. Вишня кислая (Cerasus austera): 1 - цветущая веточка; 2 - цветок; 3 - плод; 4 - плод в разрезе; 5 - диаграмма цветка; 6 - косточки (сверху вниз) вишни, сливы, миндаля бухарского, слева от нее - сливы культурной

Мы рассмотрели несколько представителей подсемейства Rosoideae. Наиболее интересной особенностью их является строение цветоложа. В процессе наших работ мы видели, что здесь встречаются два типа строения цветка. Один (наиболее примитивный тип) характеризуется цветками с выпуклым, как у лютиковых, цветоложем и большим числом свободных пестиков на нем (Rubus, Potentilla). Второй тип как бы продолжает собой ряд спирейных. Он, начиная с лабазника, характеризуется все большим и большим углублением цветоложа, конечным результатом чего является кувшиновидный гипантий розы. Кроме того, одновременно с углублением цветоложа идет и другой процесс - уменьшение числа пестиков в цветке. Здесь можно видеть целый редукционный ряд от репешка (Agrimonia) до манжетки (Alchimilla), у которой на дне бокаловидного цветоложа помещается уже всего один пестик.

Заключительным этапом развития цветков этой последней группы являются однопестичные цветки, свойственные представителям подсемейства сливовых (Prunoideae).

Общими признаками подсемейства Rosoideae являются постоянное присутствие прилистников и нераскрывающиеся односеменные плодики. Этим розовые хорошо отличаются от спирейных.