§ 16. Двудольные и однодольные растения

Определения и обозначения

Семя — орган растения, в котором находятся зародыш и запас питательных веществ. Из зародыша при подходящих условиях развивается новое растение, а семядоли — части зародыша — могут помогать ему получать питание. Число семядолей используют как основной признак для разделения цветковых растений на две большие группы.

Двудольные растения — группа покрытосеменных растений, у зародыша семени которых две семядоли. При прорастании они могут передавать проростку запасённые питательные вещества. Это определение помогает понять, почему группа называется именно двудольной, а не из-за числа листьев у взрослого растения.

Однодольные растения — группа покрытосеменных, в зародыше семени которых одна семядоля. Она участвует в обеспечении проростка питанием, хотя её устройство и роль могут отличаться от семядолей двудольных. Число семядолей устанавливают по строению зародыша, а не по внешнему виду взрослого растения.

Жилкование листа — расположение жилок, то есть проводящих частей, внутри листовой пластинки. У двудольных жилки чаще ветвятся и образуют сетку, у однодольных обычно идут параллельно или дугой. Этот признак удобно заметить на листе, но он типичный, а не безошибочный, поэтому его сравнивают с другими особенностями.

Как это устроено

Деление на две группы начинается с зародыша семени: у него либо две семядоли, либо одна. Во время прорастания зародыш использует питательные вещества, которые находятся в семени; семядоли могут передавать их молодому растению или помогать ему усваивать запас. Поэтому число семядолей — не случайная деталь, а признак, связанный с началом развития растения. По нему группы и получили свои названия.

Листья двудольных чаще имеют сетчатое жилкование: боковые жилки отходят от более крупных и соединяются между собой. Такая сеть распределяет вещества по листовой пластинке и помогает поддерживать её. У однодольных жилки обычно идут параллельно вдоль листа или изгибаются дугой. По мере роста листа его форма и ширина могут быть разными, поэтому важнее рассматривать ход жилок, а не просто считать лист широким или узким.

У многих двудольных сохраняется заметный главный корень, от которого отходят боковые, — такая система называется стержневой. У однодольных главный корень часто рано перестаёт расти, а его место занимают многочисленные придаточные корни, образующие мочковатую систему. Различие связано с тем, как развивается корень зародыша и какие корни продолжают расти. Это типичная картина: условия жизни и особенности конкретного растения могут её менять.

В стебле находятся проводящие пучки — участки, по которым перемещаются вода и питательные вещества. У двудольных они обычно образуют кольцо; между частями пучков может сохраняться ткань, благодаря которой стебель способен утолщаться. У однодольных пучки чаще рассеяны по стеблю, и обычное вторичное утолщение выражено слабее. Поэтому расположение пучков помогает объяснить, почему стебли разных групп растут в толщину неодинаково.

Ни один внешний признак не всегда позволяет уверенно определить группу. Лист можно оценить по жилкованию, корень — по наличию главного корня, стебель — по расположению пучков, а цветок — по числу частей или их кратности. Эти особенности возникли не отдельно друг от друга: они связаны с развитием и строением растения. Если несколько признаков указывают на одну группу, вывод надёжнее, чем при опоре только на один из них.

Характерные признаки двудольных и однодольных растений

Таблица помогает сравнить типичные особенности групп по нескольким органам сразу. Сопоставляйте строку за строкой: совпадение нескольких признаков поддерживает предположение, но отдельное отличие не всегда его опровергает. Для точного определения полезно учитывать и строение семени.

Разбор задач

Задача 1. У семени фасоли при вскрытии обнаружены две крупные семядоли. К какой группе относится растение и какой признак это позволяет установить?

1. В условии говорится о строении семени, поэтому искать нужно число семядолей зародыша.
2. У фасоли обнаружены две семядоли. По определению растения с двумя семядолями относятся к двудольным.
3. Размер семядолей не меняет классификацию: решающим здесь является именно их число.

Ответ: фасоль относится к двудольным; это устанавливают по двум семядолям в зародыше.

Задача 2. У растения узкие листья с параллельным жилкованием и мочковатая корневая система. Предположите, к какой группе оно относится, и назовите признаки.

1. Сначала рассматриваем жилкование: параллельные жилки типичны для однодольных.
2. Затем проверяем корневую систему: мочковатые корни тоже чаще встречаются у однодольных.
3. Оба признака согласуются, поэтому разумно предположить, что растение однодольное. Узкая форма листа сама по себе не доказывает этот вывод.

Ответ: вероятнее всего, это однодольное растение; на это указывают параллельное жилкование и мочковатая корневая система.

Задача 3. Неизвестное цветковое растение имеет сетчатое жилкование, главный корень и части цветка, кратные четырём. Определите наиболее вероятную группу и обоснуйте вывод по совокупности признаков.

1. Сетчатое жилкование чаще характерно для двудольных, поэтому первый признак поддерживает это предположение.
2. Наличие главного корня также типично для двудольных. Части цветка, кратные четырём, согласуются с тем же выводом.
3. Все три особенности совпадают с признаками двудольных. Поскольку признаки типичные, а не абсолютные, вывод следует формулировать как наиболее вероятный.

Ответ: растение, вероятнее всего, двудольное: на это указывают сетчатые жилки, главный корень и кратность частей цветка четырём.

Типичные ошибки

• Путать семядоли с листьями взрослого растения. Название группы связано с числом семядолей внутри зародыша, а не с тем, сколько листьев выросло на стебле. Ошибка возникает, если судить только по видимому растению. Проверьте себя: речь в определении идёт о семени и зародыше?
• Определять группу по форме или ширине листа. Узкие листья бывают у разных растений, а их очертания сами по себе не показывают число семядолей. Так рассуждают, потому что внешний вид заметен сразу. Посмотрите на жилки и сравните лист с корнями, цветком или другими доступными признаками.
• Считать тип корней неизменным для всей группы. У двудольных часто есть главный корень, а у однодольных обычно развивается мочковатая система, но это не безусловное правило. Ошибка появляется, когда слово «часто» принимают за «всегда». Проверяйте корни вместе с другими признаками и формулируйте вывод как типичный.
• Путать сетчатое жилкование с параллельным или дуговым. При сетчатом жилки ветвятся и соединяются, образуя рисунок наподобие сети; при параллельном идут рядом, а при дуговом изгибаются дугами. Их можно перепутать, если смотреть только на крупные жилки. Проследите, соединяются ли боковые жилки между собой или идут преимущественно в одном направлении.

Связь с другими темами

Чтобы понять деление на группы, нужно знать, что такое семя, зародыш и семядоля, а также как семя прорастает. Эти понятия объясняют, где находится признак, по которому растения получили названия. Строение корня, стебля, листа и цветка помогает сравнивать покрытосеменные и распознавать растения по нескольким особенностям. Такое сравнение пригодится при дальнейшем изучении разнообразия растений.

Что запомнить

• Двудольные имеют две семядоли в зародыше, однодольные — одну.
• У двудольных чаще встречается сетчатое жилкование.
• У однодольных чаще встречается параллельное или дуговое жилкование.
• Для двудольных типична стержневая, для однодольных — мочковатая корневая система.
• У двудольных проводящие пучки стебля обычно расположены кольцом, у однодольных — рассеянно.
• Группу растения надёжнее определять по совокупности признаков.