Семейство Мотыльковые - Papilionaceae

Большая часть признаков порядка бобовых относится, собственно, к семейству мотыльковых. От мимозовых они отличаются неправильными цветками, имеющими обычно 10 свободных или сросшихся тычинок, а также единождыперистыми листьями. Среди мотыльковых преобладают травы и кустарники.

Рис. 82. Семейство Мотыльковые. Чина луговая (Lathyrus pratensis): 1 - цветущая ветвь; 2 - цветок после удаления венчика;: 3 - венчик в разобранном виде; 4 - тычинки в развернутом виде. Мышиный горошек (Vicia cracca): 5 - развернутые тычинки; 6 - верхушка столбика чины; 7 - то же мышиного горошка. Чина мулькак (Lathyruslkak): 8 - цветущая ветвь; 9 - ее бобы; 10 - диаграмма цветка бобовых, Золотой дождь. burnum anagyroides): 11 - диаграмма цветка

Чина луговая (Lathyrus pratensis) (рис. 82, 1) - типично мотыльковое растение и чрезвычайно широко распространено на опушках лесов, на лугах, в прибрежных зарослях кустарников.

Для занятий легко собрать цветы и плоды чины, так как она и цветет и плодоносит одновременно в течение всего периода вегетации. Для анализа цветки лучше хранить в сухом виде.

Чина - многолетнее растение, и под землей у нее длинное корневище, с помощью которого она размножается^*. Съеденная скотом, она легко возобновляется, что повышает ее ценность как пастбищного растения.

^* (Корневище чины надо представить на гербарных листах так, чтобы на боковых корешках были и клубеньки. )

Стебли у нее слабые, лазающие. Листья парноперистые. На главной оси листа у чины луговой всего одна пара листочков, а вершина превращается в простой или маловетвистый усик. У основания листа располагаются похожие на листья прилистники. Простой усик и большие прилистники - важные родовые признаки чины. С помощью усиков стебель чины цепляется за другие растения. Цветки чины, луговой собраны в кисти по два - десять на каждой. Лепестки ярко-желтые.

Исследование цветка начнем с чашечки. Положив цветок на столик лупы, мы увидим, что чашечка сростнолистная, на вершине ее трубки находятся пять нитевидных зубцов (рис. 82, 2). Легко заметить, что зубцы неравные и трубка чашечки по краю несколько косая. Изучая венчик, увидим, что он также неправильный и верхний его лепесток значительно больше других. Для дальнейшего анализа цветка следует иглами вскрыть чашечку вдоль, развернуть ее и отодвинуть в сторону. Верхний большой лепесток носит название паруса или флага. Чтобы рассмотреть взаимное расположение лепестков, необходимо разобрать венчик на части, начиная с паруса. Для этого, придерживая нижнюю часть цветка одной иглой, другой будем оттягивать парус назад. Скоро мы почувствуем, что парус как-то соединен с боковыми лепестками. Продолжая осторожно оттягивать парус, мы освободим его, наконец, и при этом нам откроется весь механизм его связи с боковыми лепестками. В нижней части отгиба паруса выступают небольшие выросты (ушки), которые входят в соответствующие им ямки, имеющиеся на боковых лепестках. Обхватывая боковые лепестки, парус прикрепляется к ним. Боковые лепестки цветка мотыльковых носят название крыльев или весел. Эти лепестки также необходимо отделить. Проделывая это, мы увидим, что и они по такому же принципу соединены с нижней частью венчика, так называемой лодочкой. Положив лодочку набок, мы увидим ее киль. Он представляет собой шов на месте срастания двух лепестков, образовавших лодочку (вот почему лодочка прикрепляется к цветоложу двумя свободными ноготками). Форма лодочки сбоку и форма ее кончика, который называется клювиком, имеют большое систематическое значение. Теперь иглами раздвинем края лодочки. На дне ее увидим тычинки и пестик, которые следует извлечь. Отделив лодочку у основания, развернем ее совсем, положим по обе стороны от нее весла, а сверху парус. В результате перед нами окажется венчик чины в разобранном виде (рис. 82, 3).

Рис. 83. Семейство Мотыльковые. Клевер луговой (Trifolum pratense): 1 - внешний вид растения; 2 - соцветие увеличенное; 3 - цветок; 4 - он же в развернутом виде; 5 - тычинки без одной свободной; 6 - пестик. Клевер средний (Т. medium): 7 - цветок. Клевер лупиновидный (Т. lupinaster): 8 - цветущая ветвь

Итак, околоцветник у чины двойной, пятичленный, чашечка сростнолистная, венчик раздельнолепестный, кроме двух лепестков, образующих лодочку (у некоторых мотыльковых и они бывают раздельными). Цветок неправильный, так называемый зигоморфный. Теперь подвинем в поле зрения лупы тычинки и пестик. Мы увидим, что тычинки срослись нитями и окружили своей трубкой пестик, причем одна наружная (направленная в сторону паруса тычинка) осталась свободной. Отогнем иглами эту тычинку и развернем тычиночную трубку, отодвинув пестик пока в сторону. Нити тычинок наверху оказываются свободными, их легко сосчитать. В цветке чины десять тычинок, из них девять срослись, а одна свободная. Очень большое систематическое значение имеет форма края тычиночной трубки. Если нити тычинок срослись все на одной высоте, то край трубки будет прямым, если некоторые нити как бы отстали, то край ее будет косым (рис. 82, 4, 5). У чины трубка имеет прямой край. Этим признаком отличаются близкие друг к другу роды мотыльковых - чина и горох - от чечевицы и горошка, у которых край тычиночной трубки косой. Теперь займемся пестиком. Завязь его длинная, столбик плоский, изогнутый (так как он вложен был в углубление лодочки). Важным здесь является строение верхушки столбика (под рыльцем). Положив пестик под 20 Х лупу, рассмотрим столбик внимательно. Столбик под рыльцем сплюснутый и на одной стороне покрыт сплошным рядом волосков. Своим столбиком чина хорошо отличается от рода Горошек (Vicia), у видов которого столбик наверху нитевидный и равномерно кругом пушистый или с бородкой из волосков (рис. 82, 6, 7). У своего основания пестик чины окружен нектароносным валиком. Если мы иглами вскроем завязь по вогнутому (брюшному) шву, то убедимся в том, что она одногнездная, семяпочек в ней много и они двумя рядами располагаются вдоль этого шва. При созревании боб открывается двумя створками сверху вниз (по шву и по жилке). Формула цветка чины: K₍₅₎C₁₊₂₊₂A₍₉₎₊₁G₁.

Чина опыляется пчелами и шмелями. Щеточка волосков на столбике - явление приспособительное. Пыльца из пыльников высыпается и задерживается этими волосками, а при посещении насекомого его телом снимается со щеточки и уносится на другие цветки.

Клевер луговой (Trifolium pratense) (рис. 83, 1, 2) служит нам примером таких видов мотыльковых, у которых происходит срастание лепестков друг с другом и с тычиночной трубкой.

Клевер - повсеместно распространенное растение, относящееся к травам, ценнейшим по своим кормовым достоинствам.

Соцветие у клевера - головка (рис. 83, 2). При ее описании отметим форму, присутствие или отсутствие обертки из верхушечных листьев. Головка продолговатоовальная, у ее основания имеется обертка из несколько измененных верхушечных листьев.

Рис. 84. Семейство Мальвовые. Просвирник обыкновенный (Malva neglecta): 1 - цветущий побег; 2 - цветок в разрезе; 3 - часть дробного плода; на разрезе одного из плодиков виден зародыш. Алтей лекарственный (Althaea officinalis): 4 - цветущая ветвь; 5 - цветок в разрезе; 6 - андроцей; 7 - диаграмма цветка

Возьмем предварительно распаренную в горячей воде головку клевера лугового и отделим от нее несколько цветков для анализа. При выполнении этой работы нужно обратить внимание на размеры цветоножек отдельных цветков, так как этим признаком отличаются друг от друга некоторые виды клевера. У клевера лугового цветки в головке сидячие. В цветке рассмотрим чашечку, волосистую, с длинными шиловидными и также волосистыми зубцами, из которых нижний значительно длиннее остальных. Волосистость чашечки - хороший (для определения в полевой обстановке) отличительный признак лугового клевера от очень сходного с ним клевера среднего (Trifolium medium), у которого чашечка совсем голая или лишь чуть-чуть опушенная (рис. 83, 3, 7). У различных видов клевера различным оказывается также число жилок на трубке чашечки. Число жилок чашечки у клевера лугового равно десяти. Вскрыв иглами чашечку и развернув ее, отметим, что в верхней части ее трубки с внутренней стороны между зубцами имеются пучки волосков, образующие вместе внутреннее волосистое кольцо. Удалив чашечку, мы увидим, что лепестки полностью срослись друг с другом и свободны только их отгибы (рис.. 83, 4). Таким образом, и среди мотыльковых имеет место срастание венчика.

Затем следует рассмотреть остальные части цветка. В заключение найдем зрелые плоды клевера и рассмотрим их. Они односе-менные и по существу относятся к категории орешкообразных плодов.

Что же объединяет эти разнообразные растения в порядке бобовых? Общие черты у них следующие:

1) верхняя одногнездная завязь, превращающаяся в плод - боб;

2) сложные листья с прилистниками;

3) присутствие на корнях клубеньковых азотфиксирующих бактерий.

Плоды бобовых морфологически очень разнообразны (см. рис. 80), что вызвано в значительной степени способами распространения (ветер, животные).

С порядком розоцветных морфологически связано еще несколько больших порядков цветковых растений.