Характеристика семейства крестоцветных: распространение, жизненные формы, строение вегетативной сферы, строение соцветий и цветков

водоросль плаун голосеменный крестоцветный В семействе насчитывается до 380 родов и. около 3200 видов. Расселены они по земному шару крайне неравномерно.

В основном сконцентрированы в умеренной зоне северного полушария, главным образом в Старом Свете. В тропиках представлены единичными родами, приуроченными к горным областям, встречаются там также в интродукции и как сорняки. Небольшое число крестоцветных, произрастающих в южном полушарии, имеет узколокальную приуроченность.

Крестоцветные. Кергеленская капуста (Pringlea antiscorbutica): 1 — общий вид растения с плодами; 2 — цветок. Каулантус вздутый (Caulanthus inflatus): 3 — общий вид растения с плодами. Геококкус крошечный (Geococcus pusillus): 4 — общий вид растения с подземными плодами.

Крестоцветные успешно приспосабливаются к самым разнообразным местообитаниям. Одни из них приурочены к крайним условиям высокогорий, достигая рубежей растительности (4500−5700 м над уровнем моря), где вместе с лишайниками являются пионерами растительного покрова.

Другие произрастают по морским побережьям; одни в своем распространении продвигаются далеко на север и характерны для арктических областей; другие являются обитателями пустынь, полупустынь и степей.

Широко представлены крестоцветные также в лесах, среди степной растительности, на увлажненных местах и даже в воде, но все же определенно преобладают среди них растения засушливых и сухих местообитаний.

Большинство крестоцветных — однолетние или многолетние травы, есть и полукустарнички, у которых одревесневает нижняя часть стебля. Кустарники представлены единичными, преимущественно африканскими и макаронезийскими видами.

Жизненная форма — однои многолетние травы, реже кустарники и полукустарники.

Листья очередные, цельные или рассеченные, без прилистников. Соцветие — кисть, в верхней части переходящая в щиток (щитковидная кисть). Цветок правильный, с двойным околоцветником. Чашечка раздельнолистная из 4 чашелистиков в 2 кругах. Венчик раздельнолепестный, из 4 лепестков. Тычинок 6, в 2 кругах: 2 короткие и 4 длинные. Пестик 1, завязь верхняя. При основании пестика имеются нектарники.

Цветок — *Са2+2 Со4 A2+4G (2). Отклонения от данного типа крайне редки: например, уменьшение числа тычинок и редукция лепестков в очень мелких цветках некоторых видов рода клоповник (Lepidium).

Большинство крестоцветных цветут белыми или желтыми цветами, но нередки и виды с различными оттенками розоватых и красноватых тонов, а иногда встречаются темно-бурые лепестки. Соцветия также весьма единообразны и специфичны. Они представляют собой простые или двойные щитковидные кисти, без конечного цветка. В начале распускания соцветия выглядят как щитки, однако вследствие интеркалярного роста нижние части соцветий приобретают кистевидный облик. У многих представителей соцветия функционируют в течение всего вегетационного периода. В них можно обнаружить и раскрывшиеся плоды, и распускающиеся цветки, и плотные бутоны. Подобный тип соцветия, несомненно, выгоден для растений сорных местообитаний, которых много среди крестоцветных.

Семейство крестоцветные (Cruciferae, или Brassicaceae) из порядка Каперцовые (Capparales) — это многолетние или однолетние травы (очень редко полукустарники и кустарники) с очередными простыми листьями без прилистников и соцветиями в виде щитковидных кистей. Прицветники и прицветнички отсутствуют.

Цветки обоеполые, двусторонне — симметричные. Чашелистиков 4, в 2 кругах, причем внутренние при основании с мешковидными выростами.

Лепестков 4, с выраженными ноготками. Тычинок 6, из них 2 короткие и 4 длинные. У основания тычиночных нитей — в различном числе и расположении нектарники — выросты оси цветка. Завязь верхняя, из 2 плодолистиков, 2-гнездная с постенной плацентацией и различным числом анатропных или кампилотропных семязачатков с 2 интегументами.

Столбик с головчатым или 2-лопастным рыльцем. Плоды — стручки (длина превышает ширину не менее чем в 4 раза, или стручочки, у которых длина не более чем в 3−4 раза превышает ширину. Плоды вскрываются 2 створками, с остающейся перегородкой, иногда невскрывающиеся (разламывающиеся на членики) или 1-семянные, орешковидные. Семена без эндосперма.

По положению семядолей зародыши очень разнообразные:

• — зародыш спинкокорешковый;
• — краекорешковый;
• — с вдоль сложенными семядолями;
• — с поперек сложенными семядолями;
• — со спирально закрученными семядолями и др.

Характерны вместилища мирозина в вегетативных органах и соцветиях.

Многие крестоцветные благодаря высокому содержанию витаминов, особенно витамина С, имеют широкое применение в народной медицине. В траве некоторых видов желтушника (Erysimum) содержится эризимилактон, который используют в сердечных препаратах. Сильное кровеостанавливающее действие оказывает пастушья сумка — одно из популярных растений в тибетской и китайской медицине.

В традиционной медицине свое место нашла Горчица сарептская (Семейство капустные Brassicaceae).

Пастушья сумка (Capsella bursa pastoris) — однолетнее или двулетнее мелкое растение, растет всюду по сорным местам, на дорогах и полях. Когда она развивается как двулетник, имеет розетку перистораздельных черешковых листьев с треугольными зубчатыми долями, а на стебле — мелкие сидячие выемчато-зубчатые листья.

Соцветие — кисть, цветки мелкие, белые, растение голое или с волосками. Плоды — стручочки обратносердцевидные, треугольной формы, сплюснутые со стороны шва, перпендикулярно к перегородке, а потому перегородка уже стручочка.

Горчица сарептская (Семейство капустные Brassicaceae).

Ботаническая характеристика. Однолетнее травянистое растение с ветвистым стеблем высотой до 150 см. Листья очередные, голые; нижние — лировидные, рассеченные или перистораздельные; средние — ланцетовидные, выемчатые; верхние — цельнокрайние, овальной формы. Соцветие — щитковидная кисть. Цветки мелкие, золотисто-желтые, типичного для крестоцветных строения. Плоды — цилиндрические стручки с шиловидным носиком. Стручки линейные, тонкие, бугорчатые, отклоненные от стебля. Семена почти шаровидные, диаметром около 1 мм, серно-сизые, коричневые или светло-желтые (в зависимости от сорта), ясно ячеистые. Цветет в мае-июне, плоды созревают в июне-июле.

Распространение. Как дикорастущее растение горчица сарептская встречается в самых южных районах Европейской России, в частности в Нижнем Поволжье.

Местообитание. Растения широко культивируется в Нижнем Поволжье и на Северном Кавказе. Свое название получила от г. Сарепта (ныне один из районов Волгограда). Еще с дореволюционного времени это был своеобразный центр культуры и переработки горчицы на масло и горчичники. Растение легко дичает, и в настоящее время одичавшую горчицу сарептскую можно встретить как рудеральное растение во многих районах России, преимущественно в населенных пунктах, на пустырях, у дорог, реже как сорное в посевах, на огородах, в садах.

Лекарственное сырье. Семена служат промышленным пищевым сырьем для получения горчичного жирного масла. Последнее получают путем прессования из предварительно обрушенных семян, то есть более или менее освобожденных от семенной оболочки с помощью обдирочных вальцовых машин. Остающийся жмых представляет собой фармацевтическое сырье. После измельчения в виде тонкого порошка (это и есть всем хорошо известная «горчица») его используют для приготовления горчичников, а также получения эфирного масла.

Подлинность жмыха устанавливают по жгучему вкусу и образованию при растирании порошка жмыха с теплой водой характерного эфирного масла, пары которого сильно раздражают слизистые оболочки.

Химический состав. В семенах сарептской горчицы (а также и черной — Brassica nigra Koch., выращиваемой на юго-западе Украины) содержится гликозид синигрин, представляющий собой двойной эфир аллилизотиоцианата с бисульфитом калия и глюкозой. В присутствии воды при оптимальной температуре ферменты, содержащиеся в семенах горчицы, расщепляют гликозид на компоненты. Гидролиз идет в два этапа: вначале с помощью фермента миросульфатазы (сульфатазы — специфические эстеразы, расщепляющие сложные эфиры, образуемые неорганическими кислотами) от синигрина отщепляется бисульфат калия. Затем с помощью другого фермента — тиогликозидазы — расщепляется гликозидная связь у атома серы и образуются глюкоза и аллилизотиоцианат, иначе называемый горчичным эфирным маслом. Семена богаты жирным маслом (до 40%), белками слизистыми веществами.

Фармакологические свойства. Действующим веществом в семенах горчицы является гликозид синигрин, который расщепляется на сахар, кислую сернокалиевую соль и аллиловое горчичное масло в присутствии воды. Именно это масло обуслввливает специфический запах и жгучий вкус горчицы, оно и вызывает раздражение кожи и прилив к этому месту крови, отвлекающее действие.