§ 49. Класс Двудольные. Семейство Пасленовые

Определения и обозначения

Класс Двудольные — класс цветковых растений, у зародыша которых две семядоли, то есть первые листочки зародыша. Обычно листья двудольных имеют сетчатое жилкование, а корни образуют стержневую систему с главным корнем. Части цветка у них чаще кратны четырём или пяти. Эти признаки помогают отличить двудольные от однодольных, хотя для надёжного определения нужно проверить несколько признаков вместе.

Семейство Пасленовые объединяет растения со сходными признаками строения цветка, листьев и плодов. К нему относятся, например, картофель, томат, перец, баклажан, табак и некоторые дикорастущие растения. Общие признаки позволяют определить семейство, даже если растения заметно различаются внешне. Это полезно при изучении и сравнении цветковых растений.

Цветок пасленовых обычно имеет пять сросшихся чашелистиков, пять сросшихся лепестков, пять тычинок и один пестик. Чашелистики составляют чашечку, а лепестки — венчик; тычинки образуют пыльцу, а в пестике находится завязь. Такое строение помогает узнать представителей семейства по цветку. Срастание чашелистиков и лепестков отмечают скобками в формуле.

Плод пасленовых чаще всего бывает ягодой или коробочкой. Ягода — сочный плод с семенами внутри, а коробочка — сухой плод, который при созревании может раскрыться. Различие важно учитывать при определении растения: общий план строения цветка не означает, что плоды у всех представителей одинаковые.

Как это устроено

Чтобы распознать двудольное растение, сначала можно изучить семя: две семядоли указывают на этот класс. Затем проверяют жилкование листа: сеть разветвлённых жилок характерна для двудольных, тогда как у однодольных жилки обычно идут параллельно или дугой. Стержневая корневая система с заметным главным корнем служит ещё одной подсказкой. Сочетание признаков надёжнее, потому что по одному из них растение иногда определить трудно.

Цветок пасленовых удобно описывать формулой Ч(5)Л(5)Т5П1. Буквы обозначают чашечку, лепестки, тычинки и пестик, а числа показывают их количество. Скобки вокруг чисел у чашечки и венчика сообщают, что соответствующие части срослись. Формула сжимает описание цветка в короткую запись и позволяет сравнивать его с цветками других семейств.

После опыления пыльца попадает на пестик, а затем происходит оплодотворение: мужская половая клетка соединяется с женской. Из завязи пестика развивается плод, а из семязачатков — семена. У одних пасленовых стенки плода становятся сочными, поэтому образуется ягода; у других плод высыхает и может раскрыться, превращаясь в коробочку. Поэтому у семейства встречаются оба типа плодов, хотя цветки имеют общий план строения.

Общие признаки семейства можно увидеть у культурных растений. У картофеля под землёй образуются клубни — видоизменённые побеги, а его плод — ягода; клубни используют в пищу. У томата, перца и баклажана плоды тоже сочные, но отличаются формой и вкусом. Эти растения имеют цветки с характерными для пасленовых частями, поэтому их сходство определяется не только тем, что их выращивают на огороде.

Культурные пасленовые человек выращивает для питания, а отдельные виды используют в медицине и других целях. Дикорастущие представители могут иметь иное значение: белена и дурман ядовиты, поэтому пробовать неизвестные растения нельзя. Опасность иногда представляют не только целые виды, но и отдельные части культурных растений. Знание семейства помогает понять сходство растений, но не заменяет осторожности при обращении с ними.

Признаки семейства Пасленовые и примеры растений

Сравнивайте растения по всем столбцам: жизненная форма и значение могут различаться, хотя цветки имеют общий план строения. В столбце о плоде обратите внимание, что у большинства приведённых культурных растений плод — ягода, а у белены или дурмана — коробочка.

Разбор задач

Задача 1. У растения две семядоли, сетчатое жилкование листьев и стержневая корневая система. К какому классу его можно отнести?

1. Проверяем семя: две семядоли — характерный признак двудольных.
2. Сопоставляем жилкование листьев: сетчатое жилкование также типично для этого класса.
3. Проверяем корни: стержневая система подтверждает вывод. Здесь совпали сразу три признака, поэтому ответ не основан на одной случайной особенности.

Ответ: растение можно отнести к классу Двудольные.

Задача 2. Цветок имеет пять сросшихся чашелистиков и лепестков, пять тычинок и один пестик. Запишите формулу и назовите вероятное семейство.

1. Переводим части цветка в обозначения: чашечка — Ч, лепестки — Л, тычинки — Т, пестик — П.
2. Записываем число каждой части: чашечка и лепестки сросшиеся, поэтому ставим скобки; для тычинок скобки не нужны.
3. Получаем Ч(5)Л(5)Т5П1. Сравниваем формулу с характерным строением цветка пасленовых.

Ответ: формула цветка — Ч(5)Л(5)Т5П1; вероятное семейство — Пасленовые.

Задача 3. У двух растений сходные цветки: у первого плод сочный и многосемянный, у второго сухой и раскрывается при созревании. Почему оба растения могут относиться к пасленовым и как называются их плоды?

1. Сначала определяем плоды по их признакам: сочный многосемянный плод — ягода.
2. Сухой плод, раскрывающийся при созревании, — коробочка.
3. Затем учитываем строение цветка: сходство с характерным цветком пасленовых допускает принадлежность обоих растений к этому семейству. Разный тип плода этому не противоречит, потому что у пасленовых встречаются и ягоды, и коробочки.

Ответ: первый плод — ягода, второй — коробочка; оба растения могут быть пасленовыми.

Типичные ошибки

Неверно считать, что у всех двудольных части цветка обязательно кратны пяти. У двудольных возможна также кратность четырём, поэтому общее правило не означает, что любой цветок устроен строго по числу пять. Ошибку допускают, запоминая один пример вместо признака класса. Проверьте себя: число частей цветка — лишь один из признаков, а у двудольных проверяют также семядоли, жилкование и корневую систему.

Если записать Ч5Л5Т5П1, в формуле потеряется информация о срастании частей цветка. Скобки в Ч(5) и Л(5) показывают, что чашелистики и лепестки соединены друг с другом. Ошибка возникает, когда формулу воспринимают как простой перечень количеств. Чтобы проверить запись, отдельно спросите себя, какие части цветка срослись.

Некоторые считают, что плод у каждого пасленового — ягода, потому что такой плод знаком по томату и картофелю. Но у представителей семейства встречаются также коробочки, например у белены и дурмана. Проверьте себя по самому плоду: сочный он или сухой и раскрывающийся. Не выводите тип плода только из принадлежности растения к семейству.

Нельзя считать съедобными все растения семейства или все части культурных пасленовых. Белена и дурман ядовиты, а зелёные части картофеля не предназначены для еды. Такую ошибку допускают, перенося свойства знакомых овощей на всех родственников. Проверяйте, какое именно растение и какая его часть используются, и никогда не пробуйте незнакомые растения.

Связь с другими темами

Для этой темы пригодятся знания о строении семени, корня, листа и цветка: без них нельзя сравнить признаки двудольных и однодольных. Изучение пасленовых продолжает знакомство с классами и семействами покрытосеменных растений. Умение читать формулу цветка и различать типы плодов помогает определять растения и сравнивать разные семейства. Значение культурных пасленовых связывает ботанику с питанием, сельским хозяйством и медициной.

Что запомнить

• У зародыша двудольных две семядоли.
• Для двудольных обычно характерны сетчатое жилкование и стержневая корневая система.
• У пасленовых части цветка обычно кратны пяти.
• Типичная формула цветка пасленовых — Ч(5)Л(5)Т5П1.
• Плод пасленовых бывает ягодой или коробочкой.
• К картофелю, томату, перцу и баклажану относятся пасленовые.
• Среди пасленовых есть ядовитые растения.