§ 19. Капустные (Крестоцветные) — цветки похожие, а побеги и плоды разные

Определения и обозначения

Капустные — семейство двудольных растений, к которому относятся капуста, редис, репа и горчица. Другое название семейства — крестоцветные: у цветка четыре лепестка, расположенные крест-накрест. Значит, оба названия относятся к одному семейству, но подчёркивают разные стороны: первое напоминает о знакомом растении, второе — о признаке цветка. Эти названия помогают объединить растения с общим планом строения.

Кисть — соцветие, в котором отдельные цветки располагаются на цветоножках вдоль общей оси. Цветоножка — небольшая часть, соединяющая отдельный цветок с осью соцветия. Такое расположение отличает кисть от одиночного цветка и помогает рассматривать сразу несколько цветков. У капустных цветки часто собраны именно в кисть.

Стручок — сухой плод, который при созревании раскрывается двумя створками. Семена прикреплены к перегородке, находящейся между створками, а не просто лежат внутри плода. Плод развивается из пестика после цветения. Строение стручка важно знать, чтобы узнавать типичный плод капустных и отличать его от плодов других семейств.

Стручочек — короткий и широкий плод капустных, устроенный сходно со стручком. У него тоже есть две створки и перегородка с семенами. От стручка его отличают прежде всего пропорции: стручочек не вытянутый, а укороченный и широкий. Это название позволяет точнее описывать плоды разных представителей семейства.

Как это устроено

У типичного цветка капустных четыре чашелистика, четыре лепестка, шесть тычинок и один пестик. Чашелистики окружают бутон, а лепестки привлекают насекомых, которые могут переносить пыльцу. Четыре лепестка расположены крест-накрест, поэтому цветок кажется симметричным крестом. Именно эта особенность дала семейству название «крестоцветные».

Четыре длинные и две короткие тычинки окружают один пестик. Такое строение — не случайный набор частей: все цветки сходного плана помогают узнавать родственные растения. Цветки часто объединены в кисть, где каждый располагается на собственной цветоножке вдоль общей оси. Поэтому при осмотре растения можно проверить и устройство отдельного цветка, и способ расположения множества цветков.

После опыления и развития семян из пестика формируется плод. У стручка он вытянутый: две створки при созревании расходятся, а семена остаются прикреплёнными к перегородке между ними. У стручочка устройство сходное, но плод короткий и широкий. Чтобы различить эти варианты, нужно смотреть на форму и длину плода, а не только на то, к какому семейству относится растение.

Представители семейства отличаются побегами и другими органами, потому что разные части растения могут выполнять разные задачи. У капусты разрастаются листья и формируется кочан — плотная группа листьев вокруг укороченного побега. У редиса и репы запасы питательных веществ накапливаются в утолщённом корне. У других капустных заметного запаса в таких органах может не быть, и они сохраняют обычный вид.

Капуста, редис, репа и горчица показывают разнообразие внутри одного семейства. У капусты человек использует листья и кочан, у редиса и репы — запасающие корни, а у горчицы — семена. Плоды тоже не обязаны выглядеть одинаково: у одних растений они длинные, у других короткие и широкие. Сходство цветков помогает объединить эти растения, а различия органов и плодов показывают, как разнообразно устроено семейство.

Общие признаки капустных и различия их представителей

Сравнивайте растения по столбцам: сначала найдите общие признаки цветка, затем отметьте особенности плода и органов. В таблице приведены характерные примеры, но внешний вид отдельных растений может зависеть от вида и сорта. Она помогает увидеть, что сходство семейства не означает полного сходства всех его представителей.

Разбор задач

Задача 1

Условие. У растения четыре лепестка расположены крест-накрест, шесть тычинок и один пестик. Нужно определить, относится ли оно к капустным. Сравним описание с набором характерных признаков цветка семейства.

1. Проверяем число и расположение лепестков: их четыре, и они расположены крест-накрест. Это соответствует строению цветка капустных.
2. Считаем тычинки: их шесть, что также подходит. Один пестик дополняет характерный план цветка.
3. Сопоставляем все признаки, а не только форму лепестков. Описание соответствует цветку капустных, хотя для полной проверки можно рассмотреть плод и другие части растения.

Ответ. По описанию цветка растение можно отнести к капустным. Вывод основан на совокупности признаков: четырёх лепестках крест-накрест, шести тычинках и одном пестике.

Задача 2

Условие. Среди изображений плодов капустных нужно отличить стручок от стручочка. Оба плода принадлежат к одному семейству и устроены сходно, поэтому ориентироваться следует на их форму и длину. Не перепутайте сходство внутреннего строения с одинаковыми очертаниями.

1. Найдите вытянутый плод: длинная узкая форма характерна для стручка. У него две створки, между которыми расположена перегородка с семенами.
2. Найдите короткий и широкий плод. Такой плод называется стручочком, даже если его внутреннее устройство похоже на стручок.
3. Сверьте оба изображения между собой и объясните выбор по пропорциям. Не определяйте тип плода только по тому, что оба встречаются у капустных.

Ответ. Длинный и узкий плод — стручок, короткий и широкий — стручочек. Различие устанавливают по форме и длине.

Задача 3

Условие. Сравните капусту, редис и горчицу по органам, которые использует человек, и по плодам. Затем объясните, почему различия не мешают считать растения представителями одного семейства. Для ответа отделите изменчивые признаки от общих.

1. У капусты используют листья и кочан, у редиса — утолщённый запасающий корень, у горчицы — семена. Значит, полезные человеку части у этих растений неодинаковы.
2. Сравните плоды: у этих примеров характерен стручок, хотя его размеры и внешний вид могут различаться. Плод не отменяет различий в побегах и других органах.
3. Проверьте общий признак семейства — план строения цветка. У капустных четыре лепестка крест-накрест, обычно шесть тычинок и один пестик.

Ответ. Капуста, редис и горчица различаются используемыми органами, но имеют общий характерный план цветка. Поэтому различия побегов не мешают относить их к капустным.

Типичные ошибки

Ошибка — считать, что «крестоцветные» означает крестообразное соцветие. Так думают, потому что слово «крест» связывают с расположением цветков на ветке. На самом деле крест-накрест расположены четыре лепестка отдельного цветка, а соцветие часто является кистью. Проверьте себя: рассматривайте лепестки одного цветка отдельно от общей оси соцветия.

Ошибка — путать стручок и стручочек, не обращая внимания на длину и форму. Это случается, потому что оба плода сухие и похожи по устройству. У стручка форма вытянутая, а у стручочка плод короткий и широкий. Для проверки сравните пропорции плодов, а не только наличие створок и семян.

Ошибка — полагать, что у всех капустных одинаковые побеги и органы, используемые человеком. Знакомые примеры вроде капусты могут создать впечатление, будто все растения семейства дают кочан. Сравните капусту, редис и горчицу: у них используют разные части растения. Если органы различаются, это не отменяет общих признаков цветка.

Ошибка — определять семейство только по одному внешнему признаку. Например, похожий плод или общий вид растения сами по себе не дают надёжного ответа. Проверяйте устройство цветка и учитывайте плод вместе с другими признаками. Такой способ помогает не принять случайное сходство за родство.

Связь с другими темами

Чтобы понять устройство цветка капустных, нужно знать его основные части: чашелистики, лепестки, тычинки и пестик. Также важно помнить, что после цветения плод развивается из пестика. Это связывает строение цветка с дальнейшим образованием семян.

Понятия «соцветие» и «семя» помогают разобраться, чем кисть отличается от одиночного цветка и где в плоде находятся семена. Представление о разнообразии органов растений объясняет, почему у родственных растений могут быть разные побеги, корни и используемые человеком части. Вместе эти знания помогают точнее сравнивать растения.

Признаки капустных пригодятся при определении других цветковых растений. Сравнивая строение цветков и плодов разных семейств, можно замечать общие планы и отличия. Так отдельные признаки становятся способом понять родство и разнообразие растений.

Что запомнить

• У капустных характерный цветок с четырьмя лепестками, расположенными крест-накрест.
• В цветке обычно шесть тычинок: четыре длинные и две короткие.
• Соцветие капустных часто представляет собой кисть.
• Типичный плод семейства — стручок; у некоторых представителей образуется стручочек.
• Побеги и другие органы у представителей семейства могут заметно различаться.
• Общие признаки цветка помогают узнать семейство, даже если его представители внешне непохожи.