§ 43. Семейства класса Двудольные

Определения и обозначения

Семейство — группа близкородственных растений, объединённых общими признаками строения цветка, плода и других органов. Это не значит, что все растения выглядят одинаково. По семействам удобно изучать родство и распознавать растения.

Формула цветка — условная запись числа и расположения частей цветка с помощью букв и цифр. Она позволяет коротко показать, сколько чашелистиков, лепестков и тычинок имеет цветок. Такая запись помогает сравнивать разные семейства.

Мотыльковый венчик — венчик из пяти лепестков разной формы: паруса, двух вёсел и лодочки. Лепестки образуют цветок, похожий на мотылька, поэтому венчик так называется. По нему часто узнают растения семейства Бобовые.

Корзинка — соцветие, в котором множество мелких цветков расположено на общем расширенном цветоложе. Издали корзинка напоминает один большой цветок. Это понятие нужно, чтобы не спутать сложноцветные с растениями, имеющими одиночный цветок.

Как это устроено

Семейство определяют по совокупности признаков, потому что один признак может изменяться у разных растений. Окраска или размер цветка зависят от условий жизни и вида, поэтому сами по себе ненадёжны. Строение цветка, число его частей, тип плода и соцветие сохраняются точнее и вместе дают более верный результат.

Крестоцветные узнаются по четырём лепесткам, расположенным крест-накрест, и плодам стручкам или стручочкам. У розоцветных строение цветков и плодов более разнообразно: встречаются разные типы цветков, плоды-костянки, яблоки и сборные плоды. Такое разнообразие связано с тем, что в семействе много разных родов и способов распространения семян.

Цветок крестоцветных имеет четыре чашелистика и четыре лепестка, а обычно ещё шесть тычинок и один пестик. Лепестки образуют заметный крест, а после опыления завязь превращается в плод с семенами. Если плод длинный, это стручок, а если короткий, почти такой же широкий, как длинный, — стручочек.

У бобовых характерен мотыльковый венчик, который помогает насекомым добраться до нектара и пыльцы. После опыления из завязи развивается боб, раскрывающийся двумя створками, а семена прикрепляются к одной из них. У розоцветных цветки могут сильно различаться, поэтому при определении этого семейства рассматривают сразу несколько признаков, включая плод.

У паслёновых обычно пятичленный цветок со сросшимися чашелистиками и лепестками, пятью тычинками и одним пестиком. У сложноцветных мелкие цветки собраны в корзинку, поэтому всё соцветие издали выглядит как один цветок. В корзинке могут быть трубчатые и язычковые цветки, а плодом отдельных цветков часто становится семянка.

Признаки основных семейств двудольных

Пользуйтесь таблицей как определителем: сначала рассмотрите цветок или соцветие, затем проверьте тип плода. Один признак даёт предположение, а совпадение нескольких признаков подтверждает семейство. Если растение неизвестно, удобнее начинать с корзинки, мотылькового венчика или крестовидного расположения лепестков.

Разбор задач

Задача 1

У растения четыре лепестка расположены крест-накрест, а плод похож на длинную коробочку с семенами. Требуется определить семейство. Нужно сопоставить признаки цветка и плода с характерными признаками семейств.

1. Считаем лепестки и замечаем их крестовидное расположение.
2. Вспоминаем, что для крестоцветных характерны четыре лепестка, а плодом служит стручок или стручочек.
3. Сравниваем описание плода с этим признаком: длинный плод с семенами похож на стручок.

Ответ: растение относится к семейству Крестоцветные, его плод — стручок.

Задача 2

У растения цветок с парусом, двумя вёслами и лодочкой, а плод сухой и раскрывается двумя створками. Нужно назвать семейство и плод. Главным ориентиром здесь служит необычная форма венчика.

1. Парус, два весла и лодочка вместе образуют мотыльковый венчик.
2. Такой венчик характерен для семейства Бобовые.
3. Сухой плод, раскрывающийся двумя створками и содержащий семена, у бобовых называется бобом.

Ответ: растение относится к семейству Бобовые, его плод — боб.

Задача 3

У двух растений корзинки похожи внешне. У первого все цветки язычковые, у второго по краю находятся язычковые цветки, а в центре — трубчатые.

1. Корзинка указывает на семейство Сложноцветные, потому что на общем цветоложе собраны многочисленные мелкие цветки.
2. У первого растения корзинка состоит только из язычковых цветков, а у второго сочетает язычковые и трубчатые цветки.
3. Каждый язычковый или трубчатый элемент является отдельным цветком, а не лепестком одного большого цветка.

Ответ: оба растения относятся к Сложноцветным. Корзинка — соцветие, потому что в ней находится много отдельных цветков, каждый из которых может образовать плод.

Типичные ошибки

Ошибка: определять семейство только по окраске или размеру цветка. Такой признак легко меняется у разных видов и зависит от условий жизни, поэтому его часто принимают за главный. Проверьте себя: найдите число частей цветка, тип плода и особенности соцветия.

Ошибка: считать корзинку одним крупным цветком. Она кажется единым цветком из-за общего основания и ярких краевых цветков, но на цветоложе находятся многочисленные отдельные цветки. Для проверки рассмотрите, есть ли внутри трубчатые или язычковые цветки, каждый со своими частями.

Ошибка: путать боб со стручком. У бобовых семена расположены в бобе, а у крестоцветных типичны стручок или стручочек, часто с перегородкой внутри. Проверьте, к чему прикреплены семена и есть ли у плода внутренняя перегородка.

Ошибка: считать, что все растения одного семейства имеют одинаковый внешний вид. Так думают из-за примеров с похожими цветками, но семейство объединяет прежде всего общие признаки строения. Сравнивайте не весь облик растения, а цветок, плод и соцветие.

Связь с другими темами

Для изучения семейств нужны знания о строении цветка, соцветиях и плодах, а также об основных признаках класса Двудольные. Без этих понятий трудно понять, что обозначают лепестки, тычинки, завязь, стручок или корзинка. Поэтому сначала полезно повторить части цветка и способы образования плодов.

Распознавание семейств пригодится при изучении разнообразия растений и определении видов. Оно помогает увидеть родство между культурными растениями, например капустой, горохом и томатом, и их дикорастущими родственниками. Эти знания также нужны при работе с определителями растений.

Что запомнить

• Семейство устанавливают по совокупности признаков, а не по одному внешнему сходству.
• У крестоцветных четыре лепестка расположены крест-накрест; их плоды — стручок или стручочек.
• Для розоцветных характерно разнообразие цветков и плодов.
• У бобовых мотыльковый венчик и плод боб.
• У паслёновых обычно пятичленный цветок со сросшимся венчиком.
• У сложноцветных мелкие цветки собраны в корзинку; характерный плод — семянка.