Класс Двудольные. Семейства Пасленовые, Мотыльковые (Бобовые) и Сложноцветные (Астровые)

Определения и обозначения

Класс Двудольные — группа покрытосеменных растений, у зародыша семени которых две семядоли, то есть первые зародышевые листочки. У многих представителей листья имеют сетчатое жилкование, а части цветка обычно кратны четырём или пяти. Эти признаки помогают отличать двудольные от других групп растений, но для точного определения важно учитывать их вместе.

Семейство Паслёновые объединяет растения, у которых цветок обычно пятичленный, а лепестки венчика срастаются в трубку или воронку. Листья чаще простые, то есть имеют одну листовую пластинку, а плодом может быть ягода или коробочка. Сходство этих признаков помогает узнавать, например, томат и перец, даже если их плоды выглядят по-разному.

Семейство Мотыльковые, или Бобовые — группа растений с характерным мотыльковым цветком и плодом-бобом. Венчик состоит из крупных и мелких лепестков особой формы, а боб раскрывается двумя створками. Такие признаки позволяют отличить горох и фасоль от растений с похожими листьями, но иным цветком и плодом.

Семейство Сложноцветные, или Астровые, узнают по соцветию-корзинке: множество мелких цветков располагается на общем цветоложе. Отдельный цветок часто имеет трубчатую или язычковую форму, а плодом обычно служит семянка — сухой плод с одним семенем. Корзинка и семянки вместе дают надёжные подсказки для определения одуванчика, ромашки и подсолнечника.

Как это устроено

Общие признаки двудольных указывают на принадлежность растения к большому классу, а особенности цветка и плода помогают определить его семейство. Например, сетчатое жилкование листа само по себе не отличает Паслёновые от Бобовых, потому что оно встречается у многих двудольных. Поэтому ботаники сравнивают сразу несколько частей растения. Такой способ надёжнее, чем определение только по цвету или размеру цветка.

У Паслёновых сросшиеся лепестки образуют единый венчик, часто похожий на звёздочку, трубку или воронку. Обычно цветок состоит из пяти частей каждого круга, поэтому сочетание пятичленности и срастания венчика служит заметной подсказкой. У томата и картофеля плод — ягода, а у некоторых других представителей семейства, например у белены, — коробочка. Разные плоды не исключают родство: для классификации учитывают также цветок и другие признаки.

У мотылькового цветка крупный верхний лепесток называется парусом, два боковых — вёслами, а два нижних образуют лодочку. Внутри лодочки находятся пестик и тычинки; у многих Бобовых девять тычинок срастаются нитями, а одна остаётся свободной. После опыления завязь развивается в боб, внутри которого созревают семена; при высыхании плод раскрывается двумя створками. На корнях многих Бобовых образуются клубеньки с бактериями: они связывают азот из воздуха, помогают растению получать нужные соединения и обогащают почву.

Корзинка Сложноцветных выглядит как один крупный цветок, но на её общем цветоложе расположено много отдельных мелких цветков. Снаружи могут находиться язычковые цветки, а в центре — трубчатые; у некоторых растений все цветки в корзинке одинаковы. Такое расположение делает соцветие заметным для опылителей, хотя отдельные цветки невелики. После цветения из завязей образуются сухие плоды-семянки, иногда с хохолком, помогающим им распространяться.

Представители этих семейств важны для человека по-разному. Картофель, томат, перец и баклажан используют в пищу, а некоторые Паслёновые выращивают как декоративные или применяют в медицине; среди них есть ядовитые растения. Горох и фасоль дают пищу, клевер служит кормовой культурой, а некоторые Бобовые улучшают почву. Подсолнечник — масличная культура, ромашку используют как лекарственное растение, многие Астровые выращивают для украшения; однако и среди них встречаются опасные виды.

Сравнительные признаки семейств двудольных

Сравнивайте растения по нескольким строкам таблицы, а не только по цвету или форме листа. Сначала найдите признаки цветка или соцветия и плода, затем проверьте, совпадают ли с ними листья и примеры. Такое сопоставление помогает определить семейство даже тогда, когда один признак заметно отличается.

Разбор задач

Задача 1. Растение имеет простые листья, цветок из пяти сросшихся лепестков и плод-ягоду. К какому семейству оно относится? Нужно проверить, какое семейство сочетает эти признаки, а не делать вывод только по типу плода.

1. Сначала отмечаем сросшийся пятичленный венчик: это характерный признак Паслёновых.
2. Затем сверяем плод: ягода также бывает у представителей этого семейства.
3. Простые листья не противоречат определению и дополняют описание.

Ответ: растение относится к семейству Паслёновые. Его признаки совпадают с характерной для этого семейства комбинацией цветка, листьев и плода.

Задача 2. Сравните горох и картофель по строению цветка и плода и укажите семейство каждого растения. Необходимо найти признаки, которые различают эти растения, а не ограничиваться тем, что оба могут быть выращены на огороде.

1. У гороха ищем мотыльковый венчик: парус, вёсла и лодочку; внутри лодочки расположены тычинки и пестик.
2. Проверяем плод гороха: он называется бобом и раскрывается двумя створками, значит, горох относится к Бобовым.
3. У картофеля цветок обычно пятичленный, сросшийся венчик; его плод — ягода, а не клубень.
4. Сочетание этих признаков указывает на семейство Паслёновые. Клубень картофеля — подземный видоизменённый побег, поэтому его не следует принимать за плод.

Ответ: горох — Бобовые, его плод — боб; картофель — Паслёновые, его плод — ягода. Цветки у них устроены по-разному, что помогает распознать семейства.

Задача 3. У растения соцветие-корзинка, в центре находятся трубчатые цветки, а по краю — язычковые. Определите семейство и объясните, почему корзинка — не один цветок.

1. Сопоставляем корзинку с характерным соцветием семейства Сложноцветные, или Астровые.
2. Уточняем описание: трубчатые цветки находятся в центре, язычковые — по краю; это отдельные цветки, а не части одного венчика.
3. На общем цветоложе размещено много таких цветков, поэтому всю корзинку называют соцветием.
4. После цветения из завязей отдельных цветков развиваются плоды-семянки.

Ответ: это растение относится к Сложноцветным. Корзинка не является одним цветком, потому что состоит из множества мелких цветков на общем цветоложе.

Типичные ошибки

Ошибка: считать корзинку одним крупным цветком. Яркие краевые части похожи на лепестки, поэтому корзинка может выглядеть цельной. Но на цветоложе находятся многие отдельные цветки, и каждый способен образовать плод. Проверьте себя: если в центре видны многочисленные трубчатые цветки, перед вами соцветие.

Ошибка: путать боб с другими плодами. Плод может напоминать стручок или вытянутую коробочку, и внешнего сходства недостаточно. У боба семена расположены внутри, а сам плод раскрывается двумя створками. Проверьте, прикреплены ли семена к створкам и нет ли внутри разделяющей их перегородки: наличие перегородки характерно для стручка, а не для боба.

Ошибка: определять семейство только по одному признаку. Цвет и размер цветка зависят от вида и могут быть похожими у неродственных растений. Поэтому один признак легко приводит к неверному выводу. Проверьте одновременно строение венчика или соцветия, тип плода и листья; совпадение нескольких подсказок надёжнее.

Ошибка: считать всех представителей семейства одинаковыми по значению и безопасными. Внутри одного семейства встречаются культурные, лекарственные, декоративные и ядовитые растения. Иногда знакомое название семейства ошибочно воспринимают как гарантию съедобности или пользы. Проверяйте конкретный вид и его свойства: принадлежность к семейству сама по себе не говорит, можно ли растение употреблять.

Связь с другими темами

Чтобы разбираться в семействах, нужно знать основные части цветка: чашечку, венчик, тычинки и пестик. Полезно также различать простые и сложные листья, а среди плодов — ягоду, коробочку, боб и семянку; пригодятся и знания о соцветиях. Если термины пока не знакомы, сначала повторите их строение, а затем используйте при сравнении растений.

Признаки семейств нужны для определения неизвестных растений и изучения разнообразия покрытосеменных. По сходству строения ботаники объединяют растения в систематические группы: класс включает семейства, а семейства — более близкие виды. Так наблюдения за отдельным цветком, плодом и листом помогают понять родственные связи растений.

Что запомнить

• У двудольных зародыш семени имеет две семядоли.
• У Паслёновых цветок обычно пятичленный, а венчик сросшийся.
• У Паслёновых плодом может быть ягода или коробочка.
• Для Мотыльковых характерен мотыльковый венчик, а плод называется бобом.
• На корнях многих Бобовых образуются клубеньки с бактериями, связывающими азот.
• У Сложноцветных мелкие цветки собраны в соцветие-корзинку.
• Для Сложноцветных характерен плод-семянка.