Семейство Орхидеи или Orchidaceae это крупнейшее семейство цветущих растений. Название произошло от названия одного из родов Orchis. К моменту представления тропически видов в девятнадцатом веке, ученые имели около сотни тысяч видов орхидей.
Орхидеи, по сути, космополиты, и могут существовать любой природной среде, кроме пустынь и ледников. Большинство цветов может быть найдено в тропиках, по большей части Азии, Южной Америке и Центральной Америке. Орхидеи находятся также в районе арктического полюса, в южной Патагонии и острове Макуайр, неподалеку от Антарктики.
Орхидеи довольно просто отличить от других цветов – у них есть ряд признаков, свойственных только им. Среди таких признаков: билетареальная симметрия (цигоморфность) и перевернутость, лепесток (лабеллум) обычно сильно модифицирован, тычинки и плодолистики перемыкаются между собой, а семена очень малы.
Как большинство односемядольных, орхидеи обычно имеют простые листья с параллельными жилами, хотя у некоторых Vanilloideae жилы формируют сетку. Листья могут быть овальными, ланцетовидными или круглыми и очень варьируются в размерах. Обычно листья на стебле расположены в чередовании, ребристые и не имеют прилистника. Обычно листья орхидей имеют кремнистые тельца, называемые дыхальцами в сосудисто-волокнистых пучках (нет у Orchidoideae) и имеют волокнистую структуру.
Сама структура листа нередко обуславливается местом произрастания растения. Те виды, которые обычно греются в солнечных лучах или растут в местах, где очень сухо, имеют толстые кожистые листья, а лопасти листа покрыты восковой кутикулой, которая удерживает необходимую воду. У видов, произрастающих в тени, напротив, тонкие и длинные листья.
Листья большинства орхидей являются многолетними, так как могут жить несколько лет, особенно ребристые листья, которые постепенно обновляются при помощи ежегодных пополнений, как в случае с Catasetum.
Листья большинства орхидей применяются в декоративных целях. Листья Macodes sanderiana, полуземного растения или литофита, имеют блестящие серебристые и золотистые прожилки на светло-зеленом фоне. Сердцевидные листья Psychopsiella limminghei имеют светлую коричневато-зеленую окраску с темно-бордовыми отметками, возникающими из-за цветочного пигмента. Симпатичные крапинки на листьях венериного башмачка в умеренных климатических зонах (Paphiopedilum) возникают из-за непостоянного распространения хлорофилла. Phalaenopsis schilleriana - приятная розовая орхидея с листьями, покрытыми светло-зелеными и темно-зелеными пятнышками. Драгоценная орхидея или лудизия двухцветная (Ludisia discolor) выращивается преимущественно из-за листков, а не из-за довольно бесцветных цветков.
Некоторые орхидеи, такие как Polyrrhiza lindenii (Орхидея-призрак), Aphyllorchis и Taeniophyllum зависят в плане фотосинтеза от корней, поскольку нормально развитых листьев у них нет. Так делают все гетеротрофные виды.
Орхидеи известны огромным разнообразием своих цветков. Некоторые растения выпускают только один цветок, но большинство являются обладательницами неопределенного соцветия, с большим количеством цветков. Цветущий стебель может быть базальным, происходит он из основания клубня, как у Cymbidium, апикальным, что означает, что он продолжает верхушку основного стебля, как у Cattleya, или представлять собой пазушный побег, как у Vanda.
Цветы орхидей примитивно зигоморфны (билатеральная симметрия), хотя некоторые роды, такие как мормоды, лудизия или макоды, практически не позволяют рассмотреть эту симметрию.
Цветок орхидеи, как и большинство цветков односемядольных, имеет два завитка стерильных элементов. Верхний завиток состоит из трех чашелистиков, а внутренний – из трех лепестков. Чашелистики обычно очень похожи на лепестки (и поэтому называются листочками околоцветника), но могут и существенно отличаться от них.
Верхний средний лепесток, называемый лабеллум или губой, обычно модифицирован и расширен. Нижняя завязь или плодоножка вращается на 180 градусов, так что лабеллум оборачивается в нижнюю часть и становится удобной платформой для опылителей. Эта характерная черта, называемая переориентацией, считается апоморфичной. Некоторые орхидеи постепенно теряют свойство переориентации.
Нормальная форма лепестков встречается у орхидеи каттлейя, где они формируют треугольник. У Paphiopedilum (венериного башмачка) нижние два лепестка связаны вместе в единый чашелистик, а губа имеет форму башмачка. В орхидее Masdevallia все лепестки спарены между собой.
Орхидеи с ненормальным количество лепестков и губ называются пелориевыми. Пелорий это родовой признак, но название стало стойким и теперь характеризует отдельный класс цветов.
У простых орхидей – три тычинки, но для рода Neuwiedia это скорее исключение, чем правило. У орхидей Apostasia и Cypripedioideae тычинок две, причем центральная – стерильна и уменьшена до стаминодия. Во всех других орхидеях, в частности Monandria, полноценной осталась только центральная тычинка, все остальные были уменьшены до стаминодия. Ниточки тычинок всегда срастаются так, что получается цилиндрическая структура, называемая гимностемиумом или колонной. У примитивных Apostasioideae это срастание происходит только частично, у Vanilloideae – более глубоко, в то время как у Orchidoideae и Epidendroideae - совершается полностью. Рыльце очень асимметрично, а все доли связаны в центре цветка и лежат в основании колонны.
Пыльца распространяется как единое зерно, например, у Apostasioideae, Cypripedioideae и Vanilloideae. В других подсемействах, то есть у большинства орхидей для этого предназначены пыльник, держатель и два поллиния.
Поллиниум это восковидная масса пыльцовых зерен, которые вместе удерживаются клееобразным алкалоидом вискином. Каждый поллиниум может принимать форму хвостика, как у Dactylorhiza или Habenaria, или полоски, как у Vanda. В процессе опыления поллиниум приклеивается к тельцу насекомого-опылителя.
