Порядок Мелкосеменные - Microspermae

Семейство Орхидные - Orchidaceae

Для знакомства с орхидными желательно взять растение с крупными цветками (например, Cypripedium).

Венерин башмачок (Cypripedium calceolus) (рис. 122) - многолетник, с горизонтально распростертым корневищем.

Рис. 122. Семейство Орхидные. Венерин башмачок (Cypripedium calceolus) 1 - прикорневая часть растения с корневи щем; 2 - цветущий побег; 3 - колонка: видна верхняя часть завязи, по бокам ко лонки расположены пыльники, вверху - лепестковидный стаминодий, под ним - обращенное книзу рыльце; 4 - диаграмма цветка

Крупные зигоморфные две возникают на вершине стебля в числе двух-трех. Листочки лепестковидного околоцветника различны по своей форме и окраске. Нижний из них желтый, мешковидно вздут, тогда как остальные красновато-бурые. Разложим аккуратно цветок. Листочки околоцветника расположены в двух кругах; в наружном круге лежит листочек, находящийся под губой; он сросся из двух листочков и на конце имеет два зубца; в этом же круге расположен верхний листочек. Во внутреннем круге лежит губа и два боковых листочка. Сравнивая форму листочков околоцветника, мы приходим к выводу, что только два боковых равны между собой, остальные же имеют каждый особую форму.. Если в нашем распоряжении имеются растения с молодыми бутонами, то, препарируя их, можно убедиться, что губа занимает в бутоне верхнее положение, лишь в крупных бутонах, где завязь уже закручена на 180°, губа смещена в нижнее положение. На молодых бутонах губа очень напоминает туфельку. Перейдем к изучению внутренних частей цветка. Центр цветка занят массивной колонкой, называемой гиностемием; колонка, образована столбиком, сросшимся с тычиночными нитями. По бокам колонки лежат пыльники двух тычинок, вверху расположен лепестковидный стаминодий, а в центре находится массивное округло-треугольное, покрытое сосочками рыльце, наклоненное к губе. Завязь нижняя; в ней находится множество чрезвычайно мелких семяпочек; семена, развивающиеся из них, также очень мелки, и зародыш в них не дифференцирован. Плод, развивающийся из завязи, - коробочка.

Растет венерин башмачок в смешанных и лиственных лесах на богатой кальцием почве. Цветет башмачок в мае - июне. При гербаризации зачастую темнеет, вследствие чего его следует сушить горячим способом.

Рис. 123. Семейство Орхидные. Любка двулистная (Platanthera bifolia): 1 - внешний вид (слева - прикорневая часть, справа - колос); 2 - поллинарии (в основании - железка, выше - ножка, верхняя часть - поллинии). Орхидея пятнистая (Orchis maculata): 3 - внешний вид; 4 - цветок; видны скрученная нижняя завязь, шпорец, листочки околоцветника, вскрывшиеся пыльники, рыльце; 5 - диаграмма цветка

Любка двулистная (Platanthera bifolia) (рис. 123). Знакомство с любкой лучше приурочить к моменту цветения ее (конец мая, июнь). Если это невозможно, приходится пользоваться заспиртованным и гербарным материалом, что значительно усложняет уяснение строения цветка.

Подземными органами любки являются два клубня с отходящими от них шнуровидными корнями. В клубнях откладываются запасные питательные вещества. Ежегодно возникает один клубень, а клубень, образовавшийся в предыдущий год, израсходовав питательные вещества, постепенно засыхает. На поверхность почвы выходит прямостоячий ребристый стебель, достигающий 25 - 45 см высоты. В нижней части его находятся два сближенных листа, иногда производящих впечатление супротивных.

Теперь рассмотрим соцветие. При беглом осмотре оно кажется нам кистевидным. Присмотримся внимательно: у цветков длинная нижняя завязь, прикрепляющаяся непосредственно к общей оси соцветия. Таким образом, соцветие любки - колос. При основании каждого цветка находится ланцетовидный прицветник.

Для дальнейшего знакомства следует положить на столик лупы цветок, тщательно его расправить и внимательно рассмотреть. Околоцветник состоит из шести листочков, расположенных в двух кругах. В наружном круге лежат верхний листочек околоцветника и два боковых. В живом цветке все они сближены и сводообразно согнуты; из них верхний более широкий, боковые уже. Во внутреннем круге находятся два боковых неравнобоких листочка и нижний (губа), имеющий язычковидную форму. От основания губы отходит тонкий шпорец длиной до 30 мм.

В гиностемий срослись одна тычинка и столбик пестика. Гино-стемий невысокий. На вершине его находится узкий связник, от которого идут два параллельных пыльника. Если ввести кончик заточенного карандаша в зев свежего цветка любки двулистной или другого орхидного растения и коснуться им пыльника, то пыльник вскрывается и к кончику карандаша прилипает один или оба булавовидных поллинария. Дадим подсохнуть ножке; она при этом наклоняется вперед. В природе опыление совершается насекомыми, питающимися нектаром, который накапливается в шпорце. Насекомое, запускающее в шпорец хоботок, касается головкой стенки пыльника, при этом на головку его попадает поллинарий, приклеивающийся к ней прилипальцем. Перелетая в поисках нектара на другие растения, насекомое касается поллинарием рыльца и, оставляя на нем часть пыльцы, производит опыление. Одним поллинарием насекомое может опылить несколько цветков.

Рассмотрим поллинарий при 20Х увеличении; в верхней части его находится пыльца, склеенная комочком, - поллиний, ниже лежит тонкая ножка, на которой расположена железка, имеющая форму подушечки - прилипальце. Таким образом, мы выделили поллинарий, состоящий из поллиния, ножки и прилипальца. Поллинарии хорошо выделяются и из заспиртованных цветков. Для этого следует вскрыть вдоль стенку пыльника и, подцепив препаровальной иглой, извлечь поллиний из гнезда пыльника; вместе с ним извлекутся ножка и прилипальце. Поллиний рассмотрим при малом увеличении микроскопа.

Рассмотрим пестик; рыльце его вогнутое, так же как у венерина башмачка, большое; завязь, как нам известно, нижняя, сидячая и скрученная. Вскроем вдоль завязь препаровальной иглой. Семяпочки расположены тремя продольными рядами на стенке завязи. Они имеют очень незначительные размеры, почти не дифференцированы и состоят из небольшого числа клеток. Семена, развивающиеся из них, микроскопически малы и распространяются ветром.

Любка двулистная встречается по лесным лугам и зарослям кустарников.

Орхидея пятнистая (Orchis maculata) (рис. 123). Подземные органы орхидеи пятнистой - два лапчатораздельных клубня, от которых отходят корни. Ежегодно, как у любки двулистной, один клубень закладывается вновь, а другой, израсходовав питательные вещества, отмирает. Цветоносный стебель несет пять-шесть продолговатоланцетных листьев, верхние из них мельче и уже. На поверхности листьев находятся темно-бурые пятна.

Рис. 124. Бесхлорофильные орхидные. Надбородник безлистный (Epipogon aphyllum): 1 - внешний вид (в основании надземного побега находятся сближенные узлы с рудиментами листьев). Ладьяи трехнадрезный (Corallorhiza trifida): 2 - внешний вид

Цветки собраны в густой, многоцветковый, вначале конусовидный, позднее цилиндрический колос. Они лежат в пазухах узко-линейноланцетных прицветников и имеют бледно-розовато-лиловую окраску. На губе расположены рядами мелкие фиолетовые пятна.

Взяв на столик лупы заспиртованный цветок, расправим губу; она обратнопочковидной формы, состоит из трех лопастей, средняя из них значительно уже боковых. В основании губы находится цилиндрический тупой шпорец, который несколько короче завязи. Остальные листочки неравнобокие, ланцетные сближены в верхней части цветка.

Пользуясь навыками, полученными при препаровке цветков орхидных, отыщем рыльце, пыльники, выделим поллинарии. Колонка, так же как у любки, образована одной тычинкой и столбиком пестика.

Растет орхидея пятнистая по замшелым сыроватым лесам, опушкам, полянам.

Биологически своеобразны орхидные, лишенные хлорофилла. Они питаются органическими веществами, добываемыми грибом-компонентом из почвы.

Надбородник безлистный (Epipogon aphyllum) (рис. 124, 1) распространен в тенистых хвойных и смешанных лесах. Корневище его коралловидное, сильно ветвистое, членистое.

Стебель надбородника безлистного полый, хрупкий, светло-желтый с красными полосками, достигает до 30 см высоты.

Цветки светло-желтые, пахучие, в немногоцветковой кисти. Губа со шпорцем находится наверху, завязь неперекрученная.

Ладьян трехнадрезный (Corallorhiza triflda) (рис. 124, 2) растет в сырых лесах.

Корневище беловатое, разветвляющееся на короткие веточки. Цветоносные стебли тонкие, с маленькими редуцированными влагалищами листьев.

Цветки желтоватые, немногочисленные, поникшие. Губа трехлопастная, без шпорца, обращенная вниз. В каждом гнезде пыльника находятся два поллиния, лежащих один на другом.

Далее мы перейдем к знакомству с ветроопыляемыми однодольными растениями.