Le specie di questa voce sono piante annuali o perenni con portamenti erbacei di tipo monocarpico, spinose (raramente non lo sono) o arbustive. Nelle radici sono sempre presenti dei condotti resinosi, meno frequenti nelle parti aeree; mentre solamente nelle parti aeree sono presenti delle cellule latticifere.[3][4][5][6][7][8]
Le foglie sono picciolate (quelle basali) e sessili (quelle cauline); in molte specie le foglie sono decorrenti lungo il fusto e spesso quelle basali formano delle rosette. Lungo il caule sono disposte in modo alterno. La lamina nella maggioranza dei casi è divisa in segmenti con spina apicale divaricata ed ha delle forme da lanceolate a oblunghe. Raramente le foglie sono intere e senza spine. La superficie superiore è bianco-variegata, quella inferiore è bianca.
Le infiorescenze (composte da capolini) sono scapose o di tipo corimboso. I capolini, discoidi e omogami (talvolta funzionalmente eterogami), sono formati da un involucro a forma più o meno cilindrica composto da brattee (o squame) disposte su più serie all'interno delle quali un ricettacolo fa da base ai fiori. Le squame dell'involucro, di tipo fogliaceo o membranoso, sono disposte in modo embricato e scalato; in genere all'apice sono spinose (quelle più interne possiedono delle appendici rudimentali e sono colorate) con bordi variamente sagomati (fimbriati, lacerati o pettinati). Il ricettacolo, provvisto di pagliette a protezione della base dei fiori, può essere rivestito di pula (come il chicco del grano o del riso), oppure può essere setoloso, raramente è nudo (senza pagliette).
I fiori in genere sono tubulosi (del tipo actinomorfi)[9], e sono tetra-ciclici (ossia sono presenti 4 verticilli: calice – corolla – androceo – gineceo) e pentameri (ogni verticillo ha 5 elementi). I fiori sono inoltre ermafroditi e fertili. Quelli periferici sono funzionalmente maschili e sterili.
Calice: i sepali del calice sono ridotti ad una coroncina di squame.
Corolla: la corolla in genere è colorata di porpora (ma anche rosso, rosa, violetto, bianco e raramente giallo) ed è formata da un tubo terminante in 5 lobi.
Androceo: gli stami sono 5 con filamenti liberi, papillosi o raramente glabri e distinti, mentre le antere sono saldate in un manicotto (o tubo) circondante lo stilo.[11] Le antere in genere hanno una forma sagittata con base caudata. Il polline normalmente è tricolporato a forma sferica o schiacciata ai poli.
Il frutto è un achenio con un pappo. Le forme dell'achenio possono essere obovoidi-fusiformi, compresse lateralmente (oppure no), con areole a inserzione diritta o laterale-abassiale; la superficie è liscia e glabra. Il pericarpo dell'achenio possiede delle sclerificazioni radiali spesso provviste di protuberanze. Il pappo è inserito su una piastra apicale all'interno di una anello di tessuto parenchimatico. Le setole del pappo sono disposte su una o più serie e sono decidue come un pezzo unico e si presentano barbate o piumate. In alcune specie il pappo è formato da squame scabre.
Riproduzione: la fecondazione avviene fondamentalmente tramite l'impollinazione dei fiori (vedi sopra).
Dispersione: i semi cadendo a terra sono successivamente dispersi soprattutto da insetti tipo formiche (disseminazione mirmecoria). In questo tipo di piante avviene anche un altro tipo di dispersione: zoocoria. Infatti gli uncini delle brattee dell'involucro si agganciano ai peli degli animali di passaggio disperdendo così anche su lunghe distanze i semi della pianta.
La famiglia di appartenenza di questa voce (Asteraceae o Compositae, nomen conservandum) probabilmente originaria del Sud America, è la più numerosa del mondo vegetale, comprende oltre 23.000 specie distribuite su 1.535 generi[12], oppure 22.750 specie e 1.530 generi secondo altre fonti[13] (una delle checklist più aggiornata elenca fino a 1.679 generi)[14]. La famiglia attualmente (2021) è divisa in 16 sottofamiglie.[1][6][7]
La tribù Cardueae a sua volta è suddivisa in 12 sottotribù (la sottotribù Carduinae è una di queste). Il genere Ptilostemon elenca 15 specie con una distribuzione mediterranea occidentale, 6 delle quali sono presenti spontaneamente sul territorio italiano.[2][6][7][15][16]
Il genere di questa voce è inserito nel gruppo tassonomico della sottotribù Carduinae. In precedenza provvisoriamente era inserito nel gruppo tassonomico informale "Cynara Group".[7] La posizione filogenetica di questo genere nell'ambito della sottotribù, è abbastanza centrale tra i generi Cynara e Cirsium.[15][16]
Il genere Ptilostemon è simile al genere Carduus, ma si distingue per il pappo formato da peli piumosi. Differisce anche dal genere Cirsium per le foglie non spinulose sulla pagina superiore. Inoltre, a differenza del genere Lamyropsis, non ha gli acheni compressi.[8]
Per meglio comprendere ed individuare le varie specie del genere (solamente per le specie spontanee della flora italiana) l'elenco seguente, tratto dalla ”Flora d'Italia” di Sandro Pignatti del 1982 e 2018 (2ª ed.) con relativi aggiornamenti, utilizza in parte il sistema delle chiavi analitiche (vengono cioè indicate solamente quelle caratteristiche utili a caratterizzare e distingue una specie dall'altra).
1A: il portamento delle piante è suffruticoso; il margine delle foglie è privo di spine;
Ptilostemon gnaphaloides Soják - Cardo lineare: la forma delle foglie è lineare; le infiorescenze sono di tipo racemoso. L'altezza della pianta varia da 3 a 6 dm; il ciclo biologico è perenne; la forma biologica è camefita fruticosa ("Ch frut"); il tipo corologico è Est Steno-Mediterraneo; l'habitat tipico sono le rupi calcaree; è una specie molto rara e in Italia è presente in Calabria fino ad una altitudine di 600 ms.l.m.
Ptilostemon greuteri Raimondo e Domina - Cardo di Greuter: la forma delle foglie è lanceolata; le infiorescenze sono di tipo corimboso. L'altezza della pianta varia da 5 a 10 dm; il ciclo biologico è perenne; la forma biologica è camefita fruticosa ("Ch frut"); il tipo corologico è Endemico (Sicilia); l'habitat tipico sono le rupi; è una specie molto rara e in Italia è presente in Sicilia (occidentale) fino ad una altitudine compresa tra 250 - 500 ms.l.m.
1B: il portamento delle piante è erbaceo; le foglie sono provviste di spine;
2A: le foglie sono decorrenti lungo il fusto alato;
Ptilostemon strictus (Ten.) Greuter - Cardo stretto: l'altezza della pianta varia da 3 a 9 dm; il ciclo biologico è perenne; la forma biologica è emicriptofita scaposa ("H scap"); il tipo corologico è Sud Est Europeo; l'habitat tipico sono i boschi cedui, le selve, tra gli incolti e lungo le vie; è una specie comune e in Italia è presente al Centro e nel Meridione fino ad una altitudine compresa tra 300 - 1.300 ms.l.m.
2B: le foglie non sono decorrenti e i fusti non sono alati:
Ptilostemon stellatus (L.) Greuter - Cardo stellato: il ciclo biologico di queste piante è annuo; le foglie hanno poche spine basali. L'altezza della pianta varia da 8 a 15 cm; la forma biologica è terofita scaposa (T scap); il tipo corologico è Nord Steno-Mediterraneo; l'habitat tipico sono i pascoli e gli incolti aridi; è una specie rara e in Italia è presente solamente nel Meridione (Calabria e Sicilia) fino ad una altitudine di 1.200 ms.l.m.
Ptilostemon casabonae (L.) Greuter - Cardo di Casabona: i margini delle foglie con lamina intera sono spinosi; i capolini sono subsessili. L'altezza della pianta varia da 8 a 20 dm; il ciclo biologico è perenne; la forma biologica è emicriptofita scaposa ("H scap"); il tipo corologico è Subendemico; l'habitat tipico sono gli incolti aridi; è una specie comune e in Italia è presente al Centro e Sardegna fino ad una altitudine di 1.200 ms.l.m.
Ptilostemon niveus (Presl) Greuter - Cardo niveo: i margini delle foglie con lamina partito-dentata sono spinosi; i capolini sono peduncolati. L'altezza della pianta varia da 2 a 5 dm; il ciclo biologico è perenne; la forma biologica è emicriptofita scaposa ("H scap"); il tipo corologico è Endemico; l'habitat tipico sono i macereti aridissimi; è una specie molto rara e in Italia è presente solamente al Sud fino ad una altitudine compresa tra 1.200 e 1.900 ms.l.m.