Разнообразие двудольных растений

Определения и обозначения

Крестоцветные (Капустные) — семейство двудольных с характерным цветком: у него четыре чашелистика, четыре лепестка крест-накрест и шесть тычинок. Часто плодом служит стручок или стручочек. Эти повторяющиеся особенности помогают отличить капустных от растений с похожими цветками.

Розоцветные — семейство, представители которого имеют цветки и плоды разного строения. У одних цветков много тычинок, а среди плодов встречаются яблоко, костянка и многоорешек. Такое разнообразие позволяет понять, почему нельзя судить о семействе только по одному внешнему сходству.

Бобовые — семейство, для многих растений которого характерны мотыльковый цветок и плод-боб. В корнях некоторых видов живут клубеньковые бактерии, участвующие в обеспечении растения соединениями азота. Эти признаки полезно рассматривать вместе: они связаны и со строением растения, и с его жизнью.

Паслёновые — семейство с обычно пятичленным цветком и плодами-ягодами или коробочками. Культурные представители — картофель, томат и перец; дикорастущие — например, паслён и белена. По этим признакам можно сопоставить знакомые растения, даже если они растут в разных местах.

Как это устроено

Двудольные — не одно семейство, а большая группа растений. Внутри неё виды распределяют по семействам, если у них совпадают устойчивые особенности строения. Например, форма листьев или высота растения могут сильно меняться, а устройство цветка и плода часто сохраняет характерный для группы план. Поэтому классификация помогает не только назвать растение, но и понять его сходство с другими видами.

Цветок и плод особенно удобны для распознавания семейств, потому что их признаки можно сопоставить у разных растений. Число и расположение частей цветка, а также способ образования плода нередко повторяются у близких видов. Окраска и размер, напротив, зависят от условий и могут заметно различаться даже у родственных растений. Поэтому определять семейство лучше не по одному яркому впечатлению, а по совокупности признаков.

Розоцветные показывают, насколько широким может быть разнообразие внутри одного семейства. У многих представителей цветок имеет многочисленные тычинки, но форма плода меняется: у яблони развивается яблоко, у вишни — костянка, а у шиповника образуется многоорешек. Эти плоды отличаются устройством и внешним видом, хотя растения относят к одной группе по общим признакам. Значит, один только плод не всегда даёт полный ответ: его полезно сравнить с цветком и другими особенностями.

У бобовых мотыльковый цветок состоит из лепестков разной формы, а плод-боб содержит семена и обычно раскрывается двумя створками. На корнях многих бобовых образуются клубеньки — небольшие утолщения, в которых живут бактерии. Они участвуют в превращениях азота и помогают растению получать соединения, нужные для роста. Так строение корней связано с образом жизни растения, а не только с его внешним видом.

Общие признаки семейства не делают всех его представителей одинаковыми. Картофель и белена принадлежат к паслёновым, но первый выращивают как пищевую культуру, а вторая растёт в природе и ядовита. При этом у них сохраняются характерные для семейства особенности цветка и плода. Сравнение культурных и дикорастущих видов показывает, как общие черты сочетаются с различиями в строении и жизни.

Признаки основных семейств двудольных растений

Чтобы пользоваться таблицей, сначала найдите у растения признаки цветка, а затем сравните его плод с указанными типами. Примеры помогают проверить догадку, но не заменяют наблюдение. Если один признак не совпал, проверьте остальные: совокупность признаков надёжнее отдельной детали.

Разбор задач

Задача 1

У растения четыре лепестка, расположенные крест-накрест, и шесть тычинок. Нужно определить семейство. В условии названы признаки строения цветка, а не цвет или размер, поэтому их можно прямо сравнить с характерными признаками групп.

1. Сосчитаем лепестки: их четыре.
2. Проверим расположение: лепестки лежат крест-накрест.
3. Сопоставим число тычинок: их шесть, что также характерно для капустных.

Ответ: растение относится к семейству Крестоцветные (Капустные). Вывод основан сразу на трёх признаках цветка, а не только на одном.

Задача 2

Среди предложенных растений — горох, шиповник, картофель и капуста. Распределите их по семействам. Удобно начать с хорошо знакомых примеров и проверить, какой характерный плод или цветок ожидается у каждого растения.

1. Горох имеет мотыльковый цветок и плод-боб, поэтому это Бобовые.
2. Шиповник относят к Розоцветным; его плод — многоорешек.
3. У картофеля цветок и плод соответствуют Паслёновым; капуста относится к Крестоцветным.

Ответ: горох — Бобовые, шиповник — Розоцветные, картофель — Паслёновые, капуста — Крестоцветные. Сопоставление примеров с признаками семейств помогает не спутать растения с разным строением плодов.

Задача 3

Неизвестное растение имеет мотыльковый цветок, плод-боб и клубеньки на корнях. Требуется определить семейство и обосновать ответ несколькими признаками. Здесь важно проверить все части растения: совпадают признаки цветка, плода и корней.

1. Мотыльковый цветок характерен для многих бобовых.
2. Плод-боб — характерный признак этого семейства, его не следует путать со стручком.
3. Клубеньки на корнях согласуются с наличием у многих бобовых клубеньковых бактерий.

Ответ: это Бобовые. Вывод подтверждают сразу три особенности, поэтому он надёжнее, чем определение только по форме цветка.

Типичные ошибки

Ошибка — считать, что все растения одного семейства выглядят одинаково. Так можно подумать, если запомнить лишь один знакомый пример. Семейство объединяет общие признаки, но его представители могут сильно различаться; проверьте себя, сравнив цветок и плод нескольких видов.

Ошибка — определять семейство только по цвету или размеру цветка. Эти признаки заметны, поэтому на них легко опереться, но они не являются надёжными отличиями семейства. Проверьте число и расположение частей цветка, а затем сопоставьте плод.

Ошибка — путать боб со стручком. Оба плода могут выглядеть вытянутыми и раскрываться, поэтому их легко смешать. У боба семена прикреплены к створкам, а у стручка находятся на перегородке; сверьте строение плода и семейство растения.

Ошибка — ожидать, что у каждого представителя обязательно присутствуют все описанные признаки. Некоторые особенности могут изменяться или быть выражены не одинаково. Если один признак не подходит, не делайте вывод сразу: проверьте несколько признаков и учитывайте, что для семейства характерно их сочетание.

Связь с другими темами

Для изучения семейств нужно знать основные части растения и цветка: чашелистики, лепестки, тычинки и плод. Также пригодится различие между однодольными и двудольными — это более крупные группы, внутри которых выделяют семейства. Сравнивая строение растений, можно применять знания при определении видов в природе и знакомиться с разнообразием культурных растений. Такое распределение связано с систематикой — наукой о группировке живых организмов по общим признакам.

Что запомнить

• Двудольные растения разнообразны и объединяются в семейства по общим признакам.
• Строение цветка помогает распознавать семейства.
• Тип плода — важный признак семейства.
• У крестоцветных характерен цветок с четырьмя лепестками крест-накрест.
• У бобовых плод называется бобом.
• Представители одного семейства могут различаться внешне, сохраняя общие признаки.