Семейство Тыквенные (Cucurbitaceae) включает 98 родов и около 975 видов, распространённых преимущественно в тропических и субтропических районах. Это однолетние или многолетние травянистые растения, реже кустарники.

Строение

Побеги у тыквенных стелющиеся или лазающие с усиками, представляющими собой видоизменённые боковые побеги. Листья простые, очередные, в разной степени расчленённые. Цветки актиноморфные, однополые, одиночные или собранные в пазушные соцветия. Околоцветник вместе с основанием тычиночных нитей образует трубку, которая срастается с завязью. Венчик сростнолепестный, пятилопастной, чаще жёлтый. Тычинок чаще 5, реже 2. Пестик состоит из трёх, реже пяти плодолистиков; завязь нижняя. Плод — тыквина.

Представители

В культуре наиболее широко распространены виды родов огурец, арбуз , тыква.

Огурец (Cucumis)

К роду огурец (Cucumis) относятся более 25 видов, произрастающих в основном в Африке. В культуре наиболее широко распространены огурец посевной (C. sativus) (рис. 116) и дыня (C. melo) .

Огурец посевной (C. sativus) — однолетнее однодомное растение с ярко-жёлтыми раздельнополыми цветками. С древнейших времён культивируется в Индии, откуда распространился по всему миру. В диком состоянии не известен.

Дыня (C. melo) — однолетнее растение с ползучими побегами. Плоды различной формы, богатые сахаром. С древнейших времён культивируется в странах Азии.

Арбуз (Citrullus)

Арбуз (Citrullus) — однолетние и многолетние травы со стелющимися опушёнными побегами и рассечёнными листьями. Цветки крупные, одиночные, жёлтые. Плод — многосемянная сочная тыквина. Род насчитывает всего 3 вида, распространённых в Южно-Африканской пустыне Калахари. Столовый арбуз выведен от дикорастущего африканского предка. Материал с сайта

Тыква (Cucurbita)

Тыква (Cucurbita) — род включает около 20 видов, произрастающих в диком состоянии в Америке. Это однолетние или многолетние травы со стелющимися или лазящими побегами. Цветки крупные, раздельнополые, ярко-жёлтые. В культуре наиболее распространена тыква обыкновенная (C. pepo), имеющая большое количество сортов. В зрелых плодах тыквы содержится много крахмала, каротина, а также глюкозы, фруктозы, сахарозы и других полезных веществ. Семена богаты маслом. Разновидностью тыквы обыкновенной являются кабачки и патиссоны.

Эхиноцистис (Echinocystis)

В последнее время в средней полосе европейской части России и на юге широко распространился завезённый из Северной Америки эхиноцистис шиповатый (Echinocystis echinata) . Это однолетнее растение с лазящими побегами. Цветки мелкие, белые, раздельнополые. Женские одиночные, а мужские — собраны в кисти. Опыляться могут не только насекомыми, но и ветром. Плоды овальные, шиповатые, на верхушке с крышечкой, которая раскрывается при созревании семян. Культивируют как декоративное растение, а также растёт по сорным местам.

Оборудование и материалы: гербарные образцы переступеня белого, огурца, дыни, арбуза, тыквы, огурца бешенного.

Паспорт семейства

Родов –90 (8), видов – 700 (9).

Цветки - *♂Са (5) Со (5) А (5-3) G 0 ; *♀Са (5) Со (5) А 0 G (5-3) .

Опыление – насекомыми.

Плоды – ценокарпий: толстостенная ягода или тыквина, реже коробочка, ягода, семена распространяются животными.

ЖФР – одно- и многолетние травы, лианы.

Распространение – тропические и субтропические области.

В естественной флоре умеренной полосы отсутствуют.

Культурные растения – Citrulus, Cucumis , Cucurbita , Luffa , Melo .

Задание

Проанализировать одно растение из тыквенных - переступень, огурец, дыню, арбуз, тыкву, бешенный огурец. Составить описание его, руководствуясь общей схемой.

Зарисовать побег, тычиночный и пестичный цветки, плод.

В качестве примера рассматривают тыкву обыкновенную (Cucurbita pepo ) (рис. 79), возделываемого в южных и умеренных областях России.

Растение однолетнее культивируемое травянистое. Стебли угловато-ребристые или остро-гранистые, стелющиеся или лазающие с помощью простых спирально закручивающихся усиков. Стебли достигают длины до 10 м и более. Листья расположены поочередно, с утолщенными черешками, простые, пятилопастные с острыми лопастями. Стебли и листья покрыты жесткими волосками (шипиками).

Цветки раздельнополые, актиноморфные, одиночные, крупные. Тычиночные цветки часто собраны в пучки, расположенные на коротких цветоносах в пазухах листьев. Растение однодомное. Околоцветник двойной. Зеленая пятизубчатая чашечка срастается в основании с пятилопастным колесовидным венчиком. Доли венчика заостренные, прямосточие. Андроцей в мужских цветках состоит из 5 тычинок, прикрепленных к гипантию, 4 из них срастаются попарно нитями (рис. 74, 6). В женских цветках гинецей ценокарпный, образован тремя сросшимися плодолистиками. Пестик с мохнатой трехгнездной нижней завязью, коротким, сросшимся столбиком и тремя толстыми рыльцами. Формула тычиночного цветка – *♂Ca (5) Co (5) A (2)+(2)+1 G 0 ; пестичного – *♀Ca (5) Co (5) A 0 G (3) . Плоды – крупные тыквины, 15 – 40 см в диаметре, разнообразные по форме и окраске. Семена светло-желтые, с довольно крупными мясистыми семядолями.

Рис. 79. Тыква обыкновенная:

1 – часть цветущего побега; 2 – диаграмма женского цветка; 3 – женский цветок; 4 – пестик; 5 – мужской цветок в разрезе; 6 – андроцей; 7 – диаграмма мужского цветка

Зрелые, очищенные от остатков мякоти околоплодника и высушенные семена культивируемых однолетних растений тыквы обыкновенной, т. крупной (C . maxima ), т. мускатной (C . moschata ) используют в качестве лекарственного средства и лекарственного сырья.

Тыква крупная имеет цилиндрические мягко опушенные стебли. Листья пятилопастные, почковидные, с тупыми округлыми лопастями, жестковолосистые. Доли венчика закругленные. Плоды сплюснуто-шаровидные. Семена крупные белые или желтоватые.

У тыквы мускатной стебли тупогранистые, мягко опушенные, листья 5 – 7-лопастные, округло-почковидные, с острыми лопастями. Доли венчика заостренные, отогнутые. Плоды удлиненные с перехватом посередине, разнообразные по окраске. Семена грязно-белые.

Тыква и семейство тыквенных

Татьяна Васильевна из Черновцов спрашивает, как лучше размещатся на участке тыква, кабачок и огурец, чтобы они не переопылялись?

Отвечаем:

Действительно, переопыление этих культур вполне возможно. Но давайте обо всём по порядку.

Какие они — тыквенные?

Семейство тыквенных насчитывает около 900 видов.

Самые распространённые из них - , кабачок, арбуз, дыня.

Все эти растения любят солнышко и тепло. А ещё они весьма уважаемы и любимы людьми, да и животными тоже. Кабачки, огурцы, тыквы встретишь на каждом .

Вместе с тем, ещё наши дедушки и бабушки, высаживая эти культуры на участке, по возможности размещали их как можно дальше друг от друга. Ведь урожай мог оказаться неожиданным - как по вкусу, так и форме, цвету. А из семян, полученных из этих плодов, могло вырасти непонятно что.

Не вдаваясь в тонкости биологических процессов и терминов, объясним просто: это происходит вследствие перекрёстного опыления между растениями одного вида.

В частности, если говорить о тыкве, то её столовые виды - крупноплодная, твёрдокорая мускатная - растут рядышком прекрасно, сохраняя все свои сортовые качества.

А вот если высеенная тыква нескольких сортов одного вида, то с этих тыкв получите уже нового для себя «сорта». Они переопылятся.

Семена подскажут, к какому виду относится тыква

По внешнему виду семян тыквы можно определить, к какому виду они относятся.

Крупноплодная тыква имеет крупные семена (реже - мелкие); белого, жёлтого, кремового или кофейного цвета, с неясным боковым ободком.

Семена твёрдокорой - жёлтые, кремовые, средней величины и мелкие, редко крупные. Ободок хорошо заметный.

У мускатной тыквы семена сероватого цвета, средней величины и мелкие. Ободок витой или ворсистый, чуть темнее самого семени.

Кроме того, имеются разновидности твёрдокорой тыквы - кабачок, цуккини, патиссон и крукнёк.

Семена тыквы

Высаживать эти растения вблизи твёрдокорой тыквы не рекомендуется. Их лучше посадить рядом с крупноплодными и мускатными сортами, тогда они сохранят сортовые качества.

Крукнёк - бородавчатый брат кабачка и патиссона. По питательности и содержанию полезных веществ он значительно превосходит своих сородичей.

Соседство других культур

Близкое соседство огурцов с кабачками также может привести к переопылению растений, что непредсказуемо отразится на урожае и семенах. В этом случае зачастую плоды огурцов появляются искривлённые, дугообразной формы или беловатые.

Особенно чувствительны к переопылению отдельные партенокарпические сорта огурцов. Как результат - плоды вырастают искривлённые.

Но если вы любите именно такие огурцы, тогда с потерей части урожая просто смиритесь. Или же соорудите для огурцов гринхаус - каркас, покрытый фитозащитной сеткой.

Если огород небольшой (допустим 5-6 соток), то семена кабачков, патиссонов, тыквы и огурцов лучше купить. Для получения хорошего урожая этих культур лучше использовать районированные сорта или гибриды, хорошо зарекомендовавшие себя в вашем регионе. Если хочется экзотики - тоже пробуйте, но не засевайте всю площадь неизвестными вам сортами.

Семена тыквенных

А для получения своих семян сажайте овощи так, чтобы между ними было расстояние не менее 20 м. Хотя даже это не может исключить переопыление, поскольку нет никакой гарантии, что ваши соседи не высадят эти растения достаточно близко к вашим.

Но если у вас уже своя отработанная методика выращивания этих культур, тогда хорошо работает схема: каждый выращивает свой созданный сорт.

Ведь раньше не было такого разнообразия сортов и семян, и люди это делали вынужденно. А сейчас можно делать осознанно.

Желаю вам удачи! Пусть грядущие результаты оправдают ваши надежды!

Степан Воропаев

К семейству относятся главным образом травянистые растения, реже - кустарники. Они распространены преимущественно в тропиках обоих полушарий. Тыквенные со съедобными плодами: арбузы, огурцы, дыни, тыквы - культивируются человеком очень широко. Арбуз является наиболее засухоустойчивым из всех тыквенных, и в нашей стране наилучшие сорта его разводятся на юге: в Поволжье, степных южных районах и в Средней Азии. Это и не удивительно, так как ближайший родич культурных арбузов - арбуз обыкновенный (Citrullus vulgaris) растет в африканских пустынях - Калахари и др. В сухих районах Ирана, Афганистана и Туркмении обитает еще один из видов арбуза - колоквинт (Citrullus colocynthis), горькие плоды которого имеют лекарственное значение.

Строение цветков и плодов у тыквенных мы изучим на нескольких примерах.

Огурец посевной (Cucumis sativus) (рис. 113, 1, 2, 3). Для занятий необходимы гербарные образцы растения в цветках, цветки и молодые (взятые тотчас же после отцветания) плодики, хранящиеся в спирте. Кроме обычного оборудования, здесь нужна еще и бритва. Исследуя гербарный образец, отметим следующее:

1) лежачие пятигранные стебли, которые в узлах часто дают придаточные корни и укореняются;

2) простые неветвистые усики, что является очень важным родовым признаком огурца и дыни в отличие от арбуза и тыквы, у которых усики ветвистые;

3) листья сердцевидные у основания, пятилопастные, причем в отличие от дыни лопасти листьев огурца острые;

4) стебли и черешки листьев, цветоножки и завязи цветков грубоволосистые;

5) цветки раздельнополые, тычиночные сидят пучками, а пестичные чаще одиночные в пазухах листьев.

Уложив пестичный цветок на столике лупы, рассмотрим его и, поставив ЮХокуляр, познакомимся с шипами, покрывающими поверхность завязи и плода-огурца.

Шипы эти оказываются видоизмененными волосками, у основания которых располагаются вздутые клетки, имеющие вид бородавочек. На вершине каждой из них имеется острие - крепкое, даже немного одревесневшее. Вот почему молодые огурцы часто бывают колючими. Если мы посмотрим волоски, покрывающие чашечку, то убедимся, что основные клетки их значительно тоньше, волоски многоклеточные и менее жесткие, чем на завязи.

Перейдем теперь к анализу околоцветника. Чашечка и венчик срослись между собою. Число чашелистиков и лопастей венчика равно пяти, цветки желтые. Чтобы рассмотреть внутреннее строение цветка, вскроем иглой его трубку и развернем ее. В центре женского цветка мы увидим короткий массивный столбик с таким же массивным трехлопастным рыльцем на вершине. Следует обратить внимание на то, что каждая лопасть рыльца двураздельна, в свою очередь, поэтому оно производит впечатление шестило-пастного. Рассматривая лопасти рыльца, заметим, какой огромной воспринимающей поверхностью оно обладает! Все шесть его массивных отростков покрыты густым слоем сосочков. У основания трубки венчика мы заметим белое массивное гофрированное кольцо - это нектарные чешуйки вместе с приросшим к ним недоразвитым андроцеем.

Последним этапом нашей работы с женским цветком будет анализ его завязи. Легче всего в ее строении разобраться на срезах молодых плодиков. Возьмем такой плодик и разрежем его поперек немного выше середины. Затем подровняем бритвой край нижней, половинки плодика и сделаем по возможности тонкий поперечный срез. Исследование будем вести в капельке воды при 20 X окуляре лупы.

При первом взгляде на срез нам покажется, что завязь трех-гнездная. Однако, рассмотрев ее внимательно, заметим, что каждое гнездо разделено еще пополам очень тонкой пленкой (обычна плохо заметной на срезах завязи цветка). Завязь оказывается шестигнездной, хотя часто эти вторичные перегородки бывают неполными. На диаграммах цветков тыквенных они обозначаются пунктиром. Рассмотрим семяносцы. Каждый из них вдается внутрь завязи и у наружной стенки ее раздваивается, концы его загибаются в сторону, и на них располагаются семяпочки. В результате каждый семяносец похож на зонтик в разрезе. Плод огурца ягодообразный, так называемая тыквина.

После только что выполненной работы анализ мужского цветка огурца уже не представит больших затруднений. Вскроем и развернем трубку его. Чашелистики и лопасти венчика здесь также в числе пяти, а опушение менее жесткое, чем цветка женского. Цветоложе блюдцевидное, на нем располагаются тычинки, часто сросшиеся пыльниками в общую головку. При развертывании цветка тычинки отделяются друг от друга и оказываются состоящими из трех групп: две большие и одна поменьше. Тычинок здесь всего пять, из них четыре срослись попарно, а одна - свободная.

Эту свободную тычинку мы и рассмотрим внимательнее. Тычиночная нить короткая, широкая, пыльники ее длинные; они w-образ-но изгибаются и укладываются на широком связнике. Связник на верхушке своей дает большой двураздельный вырост. Пыльники двугнездные и открываются продольной щелью, а у краев их, приросших к связнику, видна густая щеточка из волосков. Волоски эти клейкие, их выделения, пачкая насекомое, способствуют прилипанию пыльцы к его телу. В центре мужского цветка вокруг недоразвитого пестика имеются пять мозолистых утолщений, иногда значительно слившихся между собой, причем выпячиваются только три бугорка на кольцевом вздутом основании - это нектарники.

Родиной огурца и дыни является Индия.

Тыква (Cucurbita pepo). Огромные цветки тыквы изучать легко. Заготовлять их лучше в виде бутонов (мужских и женских). Цветки тыквы пазушные, одиночные. Исследуя их, отметим следующее:

1) В мужских цветках тычинки также срослись в группы: 2 + 2 + 1 (свободная). Однако это заметно только у основания их массивных нитей, где между ними имеются маленькие отверстия - окошечки, ведущие внутрь цветка. Верхняя же часть тычиночных нитей и все пыльники их срослись в одну большую колонку, испещренную на поверхности петлеобразно идущими пыльцевыми мешками.

Затем вскроем иглой тычиночную трубку и отогнем тычинки в сторону. На вершине цветоложа вокруг недоразвившегося пестика увидим нектарный валик, ход к которому для насекомых возможен только через окошечки, оставшиеся у основания тычиночной колонки. Процесс срастания тычинок у тыквы, следовательно, пошел дальше, чем мы видели это у огурца. Чтобы убедиться в том, что здесь срослись три группы тычинок, разрежем тычиночную трубку поперек, немного выше ее основания, и мы увидим, что трубка состоит как бы из трех пучков тычиночных нитей, приросших друг к другу.

2) Строение пестичного цветка такое же, как и у предыдущих видов.

С мужскими цветками тыквы хорошо также сравнить цветки арбуза, в которых можно встретить тычинки, находящиеся во всевозможных стадиях срастания между собой: 2 + 2 + 1; 2+1 + 1 + 1; 3 + 2. В женских цветках арбузов также часты рудименты тычинок, а в мужских цветках можно видеть недоразвитое и даже лопастное рыльце. Обоеполые цветки имеются у дыни. Мы можем поэтому сделать вывод, что у тыквенных раздельнополость - явление вторичное. Формулы цветков: мужского - К (5) C (5) А (2)+(2)+1 ; женского - К (5) С (5) G - (3) .

Изучив травянистые формы тыквенных, мы можем сделать вывод о том, что стебли у них лазающие или лежачие - плети, цепляющиеся с помощью усиков, вырастающих из пазух листьев (т. е. усики стеблевого происхождения). Характерной особенностью семейства является также господство раздельнополых цветков, причем тыквенные могут быть как однодомными, так и двудомными. Завязь всегда нижняя с боковыми постенными (париетальными) семяносцами. Пестик образован чаще всего тремя сросшимися плодолистиками.

Тыквенные

Семейство Cucurbitaceae

Родов - 120 (8), видов - 700 (9)

Распространение - тропические и субтропические области

Жизненная форма - однолетние и многолетние травы, лианы

Опыление - насекомыми

Плоды - ягода или тыквина, реже коробочки, семена распространяются животными

В естественной флоре умеренной полосы отсутствует

Семейство относится к монотипному порядку Сucurbitales . Для его представителей характерны однополые цветки со спайнолепестным венчиком и нижней завязью (некоторые виды двудомные). Крупные хорошо развитые нектарники жен-ских цветков наполнены очень сладким нектаром и доступны всем желающим, поэтому цветки тыквенных посещают около 150 видов насекомых. В мужских цветках насекомые кормятся очень питательной пыльцой.

Как правило, тыквенные - это быстро растущие растения, стебли у них лазающие с усиками (метаморфизированными побегами) и крупными листьями. Плоды - тыквины - иногда достигают колоссальных размеров и массы более 100 кг.

Преимущественно в рудеральной флоре южной части России спорадически можно встретить около десяти одичавших или заносных видов тыквенных. Среди них наиболее натурализовавшимися являются переступень белый (Bryonia alba ) и заносный североамериканский вид пузыреплодник лопастнолистный (Echinocys tislobata ). Пузыреплодник, или эхиноцистис, очень быстро растет и может за лето достичь высоты 10 м, опыляется он не только насекомыми, но и ветром.

Однако семейство интересно в первую очередь культурными пищевыми, декоративными и техническими растениями, такими как тыква и кабачки (Cucurbita реро , родом из Америки), огурец (Cucumis sativus ), дыня (Melo sativa ), люффа (Luffa cylindrica , эти три культуры родом из Индии), арбуз (Citrullus lanatus , родом из Африки).

Плюющие плоды. В южных степных районах России растет не-обычное растение из семейства тыквенных - «бешеный огурец » (Ecballium elaterium ), у которого семена, окруженные слизью, с силой выбрасываются из плода под действием тургорного давления.

Самые крупные плоды. Во многих странах до настоящего времени проводят конкурсы крупноплодных тыкв. В Канаде были получены плоды массой 284 и 287 кг, а в США рекордный плод массой 302 кг был выращен в 1986 г.

По материалам учебника Высшие растения: краткий курс систематики с основами науки о растительности. Авторы Миркин Б.М., Наумова Л.Г., Мулдашев А.А., 2001