Классы и семейства покрытосеменных растений

На этой странице Вы узнаете

• Что показывают цифры в формуле цветка?
• Почему название семейства Крестоцветные образовано от слова “крест”?
• Что общего у цветка бобовых и строения парусника?
• Почему бамбук может расти со скоростью 120 см/сут?
• Почему колорадские жуки так любят картошку?

Слово “семейство” ассоциируется у нас с большой и дружной семьёй, однако в биологии “семейство” – это ботанический термин. В этой статье мы рассмотрим семейства цветковых и их основные отличия.

Классы покрытосеменных растений

В прошлой статье на тему «Семенные растения» мы говорили о том, кто такие покрытосеменные и почему они являются самым распространённым современным классом растений. В этой статье мы разберем, какие растения относятся к покрытосеменным (или цветковым). 

Отдел Покрытосеменные растения включает в себя 2 класса: 

• однодольные, 
• двудольные. 

Таксоны растений названы так не случайно, здесь ключевую роль сыграло количество семядолей в семени.

Семядоля – часть эмбриона семени растения.

Признаки класса Однодольные

Из названия становится понятен первый признак, но давайте разберемся с полным списком отличительных признаков:

1. Одна семядоля в семени.
2. Семенная кожура срастается с околоплодником. О том, что такое “околоплодник” можно прочитать в статье “Генеративные органы покрытосеменных”.
3. Число элементов цветка (тычинок, лепестков) кратно трём.

Яблоня – двудольное растение, в её цветках 5 лепестков	Лилия – однодольное растение, в её цветках 6 лепестков (без остатка делится на 3)

4. Жилкование листа параллельное или дуговое. 

Жилкование листа – рисунок, образованный жилками на листе.

О разных типах жилкования листа можно подробно прочитать в статье “Ткани растений. Органы растений Ч1”.

Эту особенность легко запомнить, используя следующую ассоциацию: у однодольных в семени только одна семядоля, а в листе жилки пролегают только в одном направлении. Единица – самое важное число для однодольных.

5. Корневая система мочковатая. 

В такой системе не выделяется главный корень, зато хорошо видны придаточные, от которых отходят боковые корни. Мочковатая систем по виду напоминает мочалку или собранные в венник ветки.

Чем отличаются придаточные корни от боковых? Придаточные корни прикреплены непосредственно к побегу.  Боковые корни отходят от главного, если корневая система стержневая, или от придаточных корней, если корневая система мочковатая.

6. Проводящие пучки лежат диффузно, рассеянно. 

Проводящие пучки – структуры побега, состоящие из проводящих тканей.

Эту особенность можно увидеть при микроскопии поперечного среза стебля однодольного стебля. В отличие от пучков двудольного растения, в однодольном пучки не имеют симметричного порядка и разбросаны хаотично, как камушки на берегу.

7. Чашелистики (структурные части околоцветника) отсутствуют, околоцветник простой (о том, что такое “околоцветник” можно прочитать в статье “Генеративные органы покрытосеменных”).

Признаки класса Двудольные

Двудольные – фанаты четных чисел. Поэтому их признаки тоже легко запомнить:

1. В семени есть две семядоли.
2. Число элементов цветка кратно 4 или 5.
3. Жилкование листа пальчатое (лист похож на ладошку) или перистое (лист похож на перо.
4. Корневая система стержневая. 

В такой системе ярко выражен главный корень, от которого отходят боковые. Дополнительно могут образовываться придаточные корни.

 В стержневой корневой системе есть главный корень, который, как стержень, толще, длиннее и больше всех остальных структур. Он образует центральную ось всей корневой системы. По виду такой корень напоминает дерево вверх тормашками.

5. Проводящие пучки на поперечном срезе стебля лежат упорядоченно.
6. Двойной околоцветник, образованный чашелистиками.

Представители классов

К классу Двудольные относятся семейства 

• Розоцветные, 
• Крестоцветные, 
• Паслёновые, 
• Бобовые (Мотыльковые), 
• Сложноцветные.

К классу Однодольные – семейства 

• Лилейные, 
• Злаковые 
• Луковые.

Растения, которые относятся к этим семействам, описаны в следующем разделе статьи.

Семейства покрытосеменных

Отдел Покрытосеменные включает в себя множество семейств. В рамках школы мы изучаем  подробно 9 из них, однако их разнообразие –  более нескольких десятков. В обычной жизни мы встречаемся с ними на каждом шагу: к покрытосеменным относятся яблоня, одуванчик, роза и даже кактус.

Важно уметь правильно читать формулы цветка, чтобы понимать, чем отличаются семейства. Для этого не нужно быть математиком, достаточно запомнить пару основных правил.

О чём может рассказать формула цветка?

Формула цветка показывает строение генеративного органа растения. 

Формула состоит из 4 буквенных обозначений и цифр рядом с ними. Чтобы понимать, как расшифровывается формула, нужно знать обозначения: 

Ч – чашелистики (обратите внимание, у однодольных вместо буквы Ч стоит “О” – околоцветник), 
Л – лепестки, 
Т – тычинки, 
П – пестики. 

Что показывают цифры в формуле цветка? Если цифра находится в скобках, то количество элементов, под которыми она находится, кратно этой цифре.  Например, формула цветка Паслёновых – Ч(5)Л(5)Т(5)П1. Следовательно, число чашелистиков, лепестков и тычинок кратно 5 – оно может равняться 10, 15, 25… Если цифры написаны через знак “+”, то первое число обозначает количество сросшихся элементов, а число после плюса обозначает количество элементов свободных.  Например, формула цветка Розоцветных – Ч5+5Л5ТnП1, это значит, что в околоцветнике есть 5 сросшихся чашелистиков и 5 свободных.

Семейство Крестоцветные (Капустные) 

Капуста является едва ли не самым распространённым огородным растением. Из неё готовят супы, голубцы – каждый из нас точно когда-нибудь видел её. Но кто бы мог подумать, что она относится к цветковым растениям! А это, действительно, так.

Семейство Капустные – важная часть класса Покрытосеменные. А цветение белокочанной капусты нам не удавалось увидеть потому, что селекционеры специально выводят сорта капусты, которые не цветут – так больше питательных веществ уходит в листья, используемые людьми в пищу. Давайте поближе познакомимся с семейством Крестоцветные и его представителями.

Почему название семейства Крестоцветные образовано от слова “крест”? Крестоцветные названы так, потому что 4 лепестка в цветке расположены крест-накрест.

К семейству относятся капуста, сурепка, редька, горчица, икотник и многие другие растения. Если вы присмотритесь к цветкам этих растений, то увидите, что они напоминают звездочки.

Плоды капустных – стручок или стручочек, они очень похожи на боб, но их важно не перепутать. Для этого посмотрите на семена в стручке: семена капустных располагаются на перегородке между створками. 

Соцветие – кисть – состоит из мелких невзрачных цветков.

• 

• 

Представители семейства Крестоцветные (Февраль КЗ 13)

Семейство Бобовые (Мотыльковые)

Плоды Мотыльковых – бобы, отсюда и произошло второе название семейства.

Плоды бобовых растений – важная часть рациона человека. Они содержат большое количество белков и витаминов. Рассмотрим это семейство подробнее.

Почему бобовые также называются мотыльковыми? У бобовых очень интересно выглядит цветок. На воздухе его лепестки колышутся и напоминают летящего мотылька, поэтому растения называют “мотыльковыми”.

Таксон представлен всеми жизненными формами: травами, кустарниками и древесными растениями. К семейству относятся горох, фасоль, люцерна, акация, вика, чина. 

Что общего у цветка бобовых и строения парусника? У бобовых растений очень интересно устроены цветки (формула: Ч(5)Л(2)+2+1Т(9)+1П1).  Расположение и названия лепестков можно запомнить по аналогии с парусником: верхний лепесток называется “парусом”, боковые – “веслами”, а 2 нижних срастаются в “лодочку”.  Такая аналогия возникла из-за внешнего подобия: строение цветка напоминает вид на кораблик сверху, с высоты птичьего полета.

Соцветия мотыльковых: головка и кисть.

Соцветия крестоцветных – перерисовать

Семейство Паслёновые

Таксон представлен в основном травянистыми ядовитыми растениями. К паслёновым относятся картофель, табак, томат, белена, дурман. Вы можете удивиться: почему картошка тоже считается ядовитой? Давайте разберемся с этим подробнее.

Почему колорадские жуки так любят картошку? В ягодах и листьях картофеля накапливается ядовитое вещество – соланин. Потребляя его, колорадские жуки становятся практически неуязвимыми для хищников (птиц, ежей, землероек). Это похоже на то, как в игре герой выпивает зелья неуязвимости и идет в бой с монстрами.  На организм самого жука яд не действует, однако в случае передозировки насекомое может умереть. На этом факте основан один из экологически чистых способов истребления колорадских жуков. Насекомых собирают в ёмкость, заливают водой и оставляют на несколько дней, чтобы соланин вышел в раствор. Потом получившейся смесью опрыскивают растения картофеля. В результате концентрация соланина на листьях становится больше, и жуки отравляются ими.

Для семейства Паслёновые характерны плоды ягода и коробочка, соцветия: кисть или завиток. Формула цветка: Ч₍₅₎Л₍₅₎Т₅П₁. 

Семейство Сложноцветные (Астровые)

“Астра” в переводе с латинского – “звезда”. 

Соцветия сложноцветных, корзинки, очень напоминают эти небесные тела, поэтому так называются. 

Корзинка – соцветие из расширенного ложа, на котором располагаются многочисленные цветки.

В корзинке есть разные типы цветков. которые по-разному приносят пользу цветку:

1. Из завязи трубчатых и язычковых цветков после оплодотворения образуются плоды.
2. В ложноязычковых и воронковидных цветках отсутствуют тычинки. Они не образуют семян и служат исключительно для привлечения опылителей.

Соцветия некоторых сложноцветных (например, одуванчика) состоят из цветков только одного типа. 

Плоды астровых – семянки (у одуванчика семянка имеет хохолок для парения по воздуху). 

Группа представлена всеми жизненными формами. 

Примеры растений: подсолнечник, мать-и-мачеха, бодяк, василёк, одуванчик, ромашка.

Как отличить мать-и-мачеху от одуванчика? У одуванчика цветки появляются уже после того, как распустились листья. А вот мать-и-мачеха отцветает еще до распускания листьев.

Мать-и-мачеха	Одуванчик

Семейство Розоцветные 

Как вы думаете, какие цветы быстрее всего раскупают на 8 марта? Розы, и это не случайно! Цветы Розоцветных отличаются сладким ароматом и необычайной красотой. А еще эти растения отлично живут в домашних условиях. 

Розоцветные представлены всеми жизненными формами.

Плоды разнообразны: яблоко, костянка, многокостянка, многоорешек. 

Соцветие чаще всего кисть, щиток, зонтик. 

Формула цветка: Ч₅Л₅Т_∞П_1/∞. Обратите внимание, по формуле цветка количество пестиков и тычинок “бесконечно”, это значит, что оно может быть любым.

Примеры растений: роза, яблоня, груша, вишня, персик, рябина, черёмуха, малина, клубника.

Семейство Злаковые (Мятликовые)

Вероятно, вы видели на полке магазина “злаковый хлеб” или “злаковые хлопья”. Продукты из этих растений очень полезны для организма. В природе они не так многочислены и представлены только травами.

Стебель у большинства злаковых растений представлен соломиной – он полый внутри междоузлий и заполненный тканями в узлах. 

Листья могут быть сидячими или влагалищными. Такие листья характеризуются отсутствием черешка, который прикрепляет лист к стеблю растения. 

Злаковые могут иметь подземное видоизменение побега – корневище. Корневище занимается запасами питательных веществ и в целом присматривает за размножением растения. А ещё придает дополнительную прочность растению: так просто его не выдернешь из земли.

Корневище – видоизмененный подземный побег довольно большой длины.

Почему бамбук может расти со скоростью 120 см/сут? Бамбук – представитель семейства Мятликовые. Для мятликовых характерен вставочный рост. Ростовые точки находятся в каждом междоузлии, и растение может увеличивать длину одновременно в нескольких местах на стебле. Это позволяет злакам расти в разы быстрее, чем другим растениям. Поэтому бамбук так быстро вырастает и распространяется, создавая целые бамбуковые леса. Бамбуковая роща в Китае

Соцветия Злаковых очень разнообразны: встречаются метёлка, початок, сложный колос. У некоторых представителей могут быть разные соцветия на одном растении. Например, у кукурузы пестичные цветки образуют початок, а тычиночные – метёлку. 

Формула цветка: О₍₂₎₊₂Т₃П₁. 

Примеры растений: мятлик, пырей, тимофеевка, бамбук, сахарный тростник.

Семейство Лилейные

Возможно, вы видели, как по весне в магазинах начинают появляться стенды с продажей луковиц тюльпана или лилии. Эти растения – представители семейства Лилейные. Лилейные без труда выращиваются в домашних условиях – многие подоконники весной украшают комнатные тюльпаны.

Лилейные – многолетние травянистые растения. 

Представители семейства имеют видоизмененные побеги: корневища или луковицы. 

Плоды разнообразны: многосемянные коробочки или ягоды. 

Цветки могут быть одиночными или собранными в соцветия: кисти или зонтики. Формула цветка: О₃₊₃Т₃₊₃П₁.  

Примеры растений: лилия, тюльпан. 

Махровый тюльпан	Бахромчатый тюльпан

В ЕГЭ к семейству часто причисляют и некоторых представителей других семейств: 

• Мелантиевые (вороний глаз), 
• Луковые (лук и чеснок), 
• Спаржевые (спаржа и ландыш), 
• Амариллисовые (нарцисс).

Фактчек

• Отдел Покрытосеменные растения включает в себя 2 класса: однодольные и двудольные. 
• Представители классов Однодольные и Двудольные отличаются по жилкованию листа, типу корневой системы, строению околоцветника, числу элементов цветка, расположению проводящих пучков на поперечном срезе стебля.
• К классу Двудольные относятся семейства Розоцветные, Крестоцветные, Паслёновые, Бобовые (Мотыльковые), Сложноцветные; к классу Однодольные – семейства Лилейные, Злаковые и Луковые.
• Представители разных семейств отличаются по строению цветков, соцветий и плодов. 

Термины

Таксон – систематическая категория.

Проверь себя

Задание 1.
Пастушья сумка относится к семейству…

1. розоцветные
2. крестоцветные
3. паслёновые
4. сложноцветные

Задание 2.
Выберите признак, характерный для представителей семейства Сложноцветные.

1. соцветие – корзинка
2. плод – боб
3. плод – стручок
4. количество элементов цветка кратно 2

Задание 3.
Вставочный рост характерен для…

1. крестоцветных
2. паслёновых
3. луковых
4. злаковых

Задание 4.
Люцерна – представитель семейства…

1. луковые
2. капустные
3. мотыльковые
4. злаковые

Задание 5.
В завязях каких цветков Астровых после оплодотворения формируются плоды?

1. трубчатые
2. воронковидные
3. язычковые
4. ложноязычковые

Задание 6.
Выберите представителя семейства Паслёновые.

1. дурман
2. нарцисс
3. бамбук
4. вика

Ответы: 1 – 2; 2 – 1; 3 – 4; 4 – 3; 5 – 13; 6 – 1.