§ 53. Класс Однодольные. Семейство Злаки (Мятликовые)

Определения и обозначения

Однодольные — класс цветковых растений, у которых зародыш семени имеет одну семядолю, то есть первую часть зародыша, связанную с питанием и развитием растения. У многих однодольных также мочковатые корни и листья с параллельными жилками. Эти признаки помогают распознавать класс, хотя при определении растения лучше учитывать их вместе.

Злаки, или Мятликовые, — семейство однодольных растений с характерным строением стебля, листьев, цветков и плодов. К нему относятся, например, пшеница, рожь и овёс. Знание признаков семейства помогает не только узнать дикое растение, но и понять, почему многие важные сельскохозяйственные культуры похожи.

Колосок — небольшая часть соцветия злаков, состоящая из одного или нескольких цветков. Соцветием называют группу цветков, расположенных на общей оси или её ответвлениях. Колосок важно отличать от отдельного цветка: из множества колосков складываются некоторые соцветия злаков.

Зерновка — сухой плод злаков, у которого семенная кожура срастается с околоплодником, то есть оболочкой плода. Внутри зерновки находится семя. Это понятие помогает правильно называть урожай злаков: зерно пшеницы — не просто семя, а плод с заключённым в нём семенем.

Как это устроено

Одну семядолю можно обнаружить, изучив зародыш семени; у взрослого растения это напрямую не всегда видно. Поэтому при распознавании однодольных учитывают и другие особенности: мочковатые корни, состоящие из множества тонких корней, и параллельные жилки листа. Жилки идут вдоль листовой пластинки, а не образуют разветвлённую сеть. Совпадение этих признаков даёт более надёжную подсказку, чем один признак в отдельности.

Стебель злаков называют соломиной: он разделён на узлы и междоузлия, причём междоузлия обычно полые, а узлы плотные. Плотные узлы укрепляют стебель и поддерживают листья, тогда как полые участки делают его легче. Благодаря такому устройству растение может расти вверх, не расходуя слишком много материала на весь стебель. У некоторых злаков междоузлия бывают заполнены тканью, поэтому полость — обычный, но не абсолютно обязательный признак.

Лист злака состоит из листового влагалища и листовой пластинки. Влагалище — нижняя часть листа, которая охватывает стебель; это помогает листу держаться и защищает участок его роста. Узкая линейная пластинка отходит от влагалища, а её жилки идут параллельно друг другу. Такое строение удобно заметить при определении злака и отличить его лист от листьев многих других растений.

Цветки злаков собраны в колоски, а уже колоски формируют более крупное соцветие. Если колоски расположены на общей оси, как у пшеницы, получается сложный колос; если они находятся на боковых веточках разветвлённой оси, как у овса, — метёлка. Поэтому колосок и колос — не одно и то же: первый является частью, второй — всем соцветием. При сравнении растений нужно смотреть, как именно размещены колоски.

Цветки злаков обычно мелкие и невзрачные, поэтому они не привлекают насекомых яркими лепестками. Пыльца переносится ветром: он разносит её от цветка к цветку, где может произойти опыление. После оплодотворения из завязи развивается плод — зерновка, внутри которой находится семя. Так строение цветка связано с образованием плода и последующим размножением растения.

Признаки и представители семейства Злаки

Пользуйтесь таблицей как набором подсказок: сравнивайте не один, а несколько признаков растения. Например, узкие листья сами по себе ещё не доказывают, что перед вами злак, но вместе с соломиной и колосками они помогают сделать обоснованный вывод. Примеры показывают, как общие признаки проявляются у разных представителей семейства.

Разбор задач

Задача 1. У растения мочковатые корни, узкие листья с параллельными жилками и полый стебель с узлами. Нужно определить, к какому семейству оно может относиться. Здесь важно опираться на сочетание признаков, потому что отдельная особенность может встречаться и у других растений.

1. Сопоставим корни и листья: мочковатая корневая система и параллельное жилкование характерны для однодольных. Это указывает на класс, но ещё не определяет семейство.
2. Проверим стебель: узлы и обычно полые междоузлия образуют соломину, характерную для злаков. Сочетание соломины с узкими листьями и мочковатыми корнями усиливает предположение.
3. Для окончательного определения полезно проверить цветки и плод: у злаков цветки собраны в колоски, а плод — зерновка. Так мы не делаем вывод только по одному внешнему сходству.

Ответ: растение может относиться к семейству Злаки (Мятликовые); перечисленные признаки также указывают на класс Однодольные.

Задача 2. Рассмотрите соцветия пшеницы и овса. Определите, где сложный колос, а где метёлка, и укажите, из каких частей они образованы. Чтобы различить эти типы, нужно проследить расположение колосков относительно оси соцветия.

1. У пшеницы колоски сидят на общей оси. Каждый такой колосок содержит один или несколько цветков, поэтому всё соцветие называется сложным колосом.
2. У овса главная ось имеет боковые веточки, на которых расположены колоски. Разветвлённое соцветие такого строения называют метёлкой.
3. Проверим отличие: сложный колос составлен из колосков на общей оси, а метёлка — из колосков на веточках. И в том и в другом случае отдельные цветки находятся внутри колосков.

Ответ: у пшеницы сложный колос, у овса метёлка; оба соцветия образованы колосками, а колоски состоят из одного или нескольких цветков.

Задача 3. У пшеницы одна семядоля, мочковатые корни, листья с параллельными жилками, цветки собраны в колоски, плод — зерновка. Нужно разделить признаки класса и семейства и объяснить классификацию. Сначала определим, какие особенности характеризуют широкий класс растений, а какие помогают узнать конкретное семейство.

1. Одна семядоля у зародыша — признак класса Однодольные. Мочковатые корни и параллельные жилки листьев также типичны для этого класса.
2. Колоски, в которые собраны цветки, характерны для семейства Злаки. Зерновка — типичный плод злаков, поэтому она подтверждает определение семейства.
3. Соединим признаки: признаки зародыша, корней и жилкования указывают на класс, а строение соцветия и плода — на семейство. Такая проверка позволяет обосновать оба уровня классификации.

Ответ: пшеница относится к классу Однодольные по одной семядоле, мочковатым корням и параллельному жилкованию, а к семейству Злаки — по колоскам и плоду-зерновке.

Типичные ошибки

Ошибка: считать любой колос простым соцветием. Её допускают, потому что слово «колос» воспринимается как название одного ряда цветков, хотя у злаков сложный колос составлен из колосков. Проверьте, есть ли на общей оси отдельные колоски, внутри которых находятся цветки: если да, это сложный колос.

Ошибка: путать колосок с отдельным цветком. Внешне колосок небольшой, поэтому его можно принять за один цветок, но он включает один или несколько цветков. Чтобы проверить себя, рассмотрите, из каких частей складывается соцветие: колоски расположены на его оси или веточках, а цветки находятся внутри колосков.

Ошибка: называть зерновку семенем. Это происходит потому, что зерно выглядит как единая небольшая частичка и внутри не видно семени. Но зерновка — плод, образованный из завязи, а семя заключено внутри; у плода и семени разные названия и происхождение.

Ошибка: считать стебель злака сплошным по всей длине. Плотный стебель можно представить целиком заполненным, но у злаков обычно полые междоузлия чередуются с плотными узлами. Проверьте строение на срезе или при разрезании стебля: ищите полый участок между узлами, помня, что у некоторых злаков он может быть заполнен.

Связь с другими темами

Для изучения злаков пригодятся знания о частях цветкового растения и строении семени: они помогают понять, где формируется плод и что находится внутри зерновки. Различия между однодольными и двудольными позволяют определить класс растения по совокупности признаков. Умение распознавать цветок и соцветие понадобится при сравнении семейств и определении растений. Злаки связаны и с жизнью человека: пшеница, рожь и овёс дают пищу, а многие виды используют как корм для животных.

Что запомнить

• Злаки относятся к классу Однодольные.
• Для злаков характерны мочковатая корневая система и листья с параллельным жилкованием.
• Стебель злаков называют соломиной; у него есть узлы и междоузлия.
• Цветки злаков собраны в колоски.
• Колоски образуют сложный колос или метёлку.
• Плод злаков — зерновка.