§ 46. Деление покрытосеменных растений на классы и семейства

Определения и обозначения

Покрытосеменные растения — растения, семена которых развиваются внутри плода. Плод образуется из цветка после опыления и защищает семена, а иногда помогает им распространяться. Цветок нужен растению для размножения и образования семян, поэтому его строение помогает распознавать родственные растения.

Класс — крупная систематическая группа растений, объединяющая родственные группы с общими признаками. Например, покрытосеменные делят на однодольные и двудольные. Понятие класса помогает упорядочить большое разнообразие растений и сравнивать их по важным особенностям.

Однодольные — класс покрытосеменных, у зародыша семени которых одна семядоля, то есть первая листоподобная часть зародыша. У многих представителей этого класса листья имеют параллельные или дуговые жилки, а корневая система мочковатая. Части цветка часто располагаются группами по три или кратно трём.

Двудольные — класс покрытосеменных, у зародыша семени которых две семядоли. Для многих двудольных характерны сетчатое жилкование листьев и стержневая корневая система, а части цветка обычно кратны четырём или пяти. Эти особенности полезны при определении, но надёжнее проверять их вместе.

Как это устроено

Классификация строится как иерархия, то есть несколько групп располагаются одна внутри другой. Сначала похожие отдельные растения относят к одному виду, виды объединяют в роды, а близкие роды — в семейства. Семейства включают в классы, потому что у растений одного класса есть более общие особенности строения. Такая система помогает описывать разнообразие растений и показывать, какие из них связаны более близким родством.

Однодольные и двудольные различают не по одному признаку, а по сочетанию особенностей. Число семядолей видно при изучении зародыша семени; жилкование показывает расположение жилок в листе, а корневая система — строение корней. Дополнительно сравнивают цветок: у однодольных его части часто кратны трём, у двудольных — четырём или пяти. Совпадение нескольких признаков делает определение более обоснованным.

Один признак не всегда даёт точный ответ, потому что в природе бывают исключения и внешнее сходство. Например, сетчатое жилкование часто встречается у двудольных, но само по себе ещё не доказывает принадлежность растения к этому классу. Поэтому проверяют, согласуются ли жилкование, корневая система, строение цветка и семени. Чем больше характерных признаков совпало, тем увереннее можно определить класс.

Семейства объединяют растения, у которых сходны важные особенности строения цветков, плодов и других органов. Сходство цветков помогает увидеть общий план строения, а плоды нередко имеют характерную форму и устройство. Учитывают также листья, стебли и расположение цветков. Такой подход позволяет отличать семейства, даже если их представители внешне не очень похожи.

Чтобы узнать семейство, сравнивают растение с характерными признаками известных групп. У крестоцветных обычно четыре лепестка, расположенных крест-накрест; у бобовых часто встречается мотыльковый цветок и плод-боб. Для сложноцветных характерно соцветие-корзинка, а у злаков — мелкие цветки, собранные в колоски, и плод-зерновка. Лилейные узнают по трём или шести частям околоцветника; эти признаки помогают не только назвать семейство, но и определить класс.

Признаки классов и распознавание семейств покрытосеменных

В таблице собраны типичные признаки классов и семейств. Слово «обычно» напоминает, что у отдельных растений могут быть исключения.

Сначала определите класс по нескольким признакам, затем используйте особенности цветка и плода для распознавания семейства. Примеры показывают характерные черты групп, но не исчерпывают разнообразие всех их представителей.

Разбор задач

У растения одна семядоля, листья с параллельным жилкованием. Определите, к какому классу оно относится.

1. Одна семядоля — характерный признак однодольных.
2. Параллельное жилкование также часто встречается у однодольных.
3. Оба признака совпадают, поэтому можно сделать вывод о классе. Для более полной проверки при возможности изучают корневую систему и цветок.

Ответ: растение относится к классу однодольных. Вывод основан на совпадении двух признаков, а не только на внешнем виде листа. Если другие особенности растения окажутся нетипичными, определение стоит перепроверить.

У растения стержневая корневая система и сетчатое жилкование. Предположите его класс и назовите, какие дополнительные признаки стоит проверить.

1. Стержневой корень и сетчатое жилкование чаще характерны для двудольных.
2. По этим признакам выдвигаем предположение о принадлежности к двудольным, но пока не считаем его окончательным.
3. Проверяем число семядолей в семени и строение цветка: у двудольных обычно две семядоли, а частей цветка часто четыре или пять либо кратное им число.

Ответ: вероятнее всего, это двудольное растение. Дополнительная проверка семени и цветка позволит убедиться, что признаки согласуются. Если они расходятся, следует внимательно рассмотреть растение и не делать вывод по двум особенностям.

У неизвестного растения цветки собраны в соцветие-корзинку. Определите вероятное семейство и объясните, какие признаки цветков и плодов помогут проверить вывод.

1. Корзинка — характерное соцветие сложноцветных, поэтому сначала предполагаем это семейство.
2. Рассматриваем корзинку: в ней могут находиться мелкие трубчатые или язычковые цветки, а иногда оба их типа.
3. Проверяем плод: для многих сложноцветных характерна семянка, иногда с хохолком, который помогает ей распространяться.

Ответ: вероятное семейство — сложноцветные. Корзинка служит главным первоначальным признаком, а устройство мелких цветков и плодов помогает проверить предположение. Для определения класса дополнительно сравнивают признаки семени, листьев и корней.

Типичные ошибки

Ошибка — считать, что один признак всегда безошибочно определяет класс. Её допускают, когда запоминают простое правило, например связывают сетчатое жилкование только с двудольными. Проверьте себя: совпадают ли с ним число семядолей, тип корневой системы и особенности цветка; если нет, не спешите с выводом.

Ошибка — путать класс и семейство, хотя семейство является меньшей систематической группой внутри класса. Это часто происходит потому, что и класс, и семейство объединяют похожие растения. Проверьте порядок групп: виды входят в роды, роды — в семейства, а семейства — в классы.

Ошибка — определять семейство только по общему внешнему сходству, не изучая цветки и плоды. Растения могут быть похожи по листьям или размеру, но отличаться строением органов размножения. Проверьте вывод по характерным признакам цветка и плода, а не только по облику растения.

Ошибка — ожидать, что все представители класса или семейства выглядят одинаково. Группы объединяют по общим признакам, но внутри них растения могут различаться формой, размером и образом жизни. Проверьте себя: ищите характерные особенности группы, а не требуйте полного сходства каждого её представителя с одним знакомым примером.

Связь с другими темами

Чтобы сравнивать классы и семейства, нужно знать строение семени, корня, листа, цветка и плода. Особенно полезно уметь находить семядоли, различать типы корневой системы и видеть, как расположены жилки листа. Знание частей цветка и плода помогает замечать признаки, по которым растения объединяют в группы.

Классификация пригодится, когда нужно определить незнакомое растение и понять, к каким группам оно относится. Она помогает изучать разнообразие растений, сравнивать их признаки и представлять их родство. Чем внимательнее наблюдения, тем надёжнее определение.

Что запомнить

• Покрытосеменные образуют цветки и плоды, внутри которых развиваются семена.
• У однодольных зародыш имеет одну семядолю, у двудольных — две.
• Классы различают по совокупности признаков строения растения.
• Систематические группы расположены иерархически: виды объединяются в роды, роды — в семейства, семейства — в классы.
• Семейства распознают по характерным признакам цветков, плодов и других органов.
• Для определения растения полезно сопоставлять несколько признаков.