§ 26. Цветковые растения. Систематика. Повторение

Определения и обозначения

Цветковые растения — растения, у которых образуются цветки, а после оплодотворения — семена и плоды. Цветок участвует в размножении, а плод окружает семена и помогает им сохраняться или распространяться. Поэтому по наличию цветка и образованию семян с плодами выделяют большую группу растений.

Систематика растений — раздел биологии, который распределяет растения по группам на основе их сходства и родства. Она позволяет не изучать каждый вид отдельно, а сравнивать растения с похожими признаками. Зная группы, легче описывать растения и определять незнакомые.

Однодольные — класс цветковых растений, зародыш семени которых имеет одну семядолю. Семядоля — часть зародыша, связанная с питанием молодого растения. Число семядолей помогает сравнивать группы, но для определения класса его полезно проверять по другим признакам.

Двудольные — класс цветковых растений, зародыш семени которых имеет две семядоли. В отличие от однодольных, у них часто встречаются сетчатое жилкование и стержневая корневая система. Сочетание этих особенностей помогает распознать класс растения.

Как это устроено

Цветковые растения отличаются от растений, которые не образуют цветков, прежде всего особым способом размножения. В цветке находятся органы, обеспечивающие образование половых клеток и оплодотворение. После оплодотворения семязачаток развивается в семя, а завязь цветка обычно становится плодом. Так цветок связан с появлением семян, а плод защищает их и нередко помогает распространению.

Растений очень много, поэтому учёным нужно упорядочивать сведения о них. Систематика объединяет растения, у которых есть общие признаки, и учитывает их родство. Сравнение групп помогает заметить, какие особенности повторяются, а какие различают растения. Благодаря этому легче определить незнакомый вид и понять, с какими растениями он сходен.

Для различения однодольных и двудольных используют не одну особенность, а несколько. У однодольных зародыш имеет одну семядолю, листья обычно с параллельным или дуговым жилкованием, а корневая система чаще мочковатая. У двудольных две семядоли, жилки листа обычно образуют сеть, а корневая система чаще стержневая. Части цветка у однодольных обычно кратны трём, у двудольных — четырём или пяти.

Если встретилось незнакомое растение, его признаки можно сопоставить с характерными особенностями классов. Сначала рассмотрите семя, если оно доступно, затем лист и корни, а также посчитайте части цветка. Совпадение нескольких признаков даёт более надёжное основание для определения, чем одна похожая деталь. При этом слова «обычно» и «чаще» важны: отдельный признак может не соответствовать типичному варианту.

Органы растения работают не отдельно друг от друга. Корень закрепляет растение и поглощает воду с растворёнными веществами, а побег с листьями обеспечивает рост и образование питательных веществ. Цветок нужен для размножения, а образовавшиеся семена дают начало новым растениям. Поэтому строение органов помогает понять, как растение живёт и продолжает свой вид.

Признаки однодольных и двудольных растений

При определении сначала сравните несколько доступных признаков, а не только один. Например, параллельное жилкование вместе с одной семядолей и мочковатыми корнями указывает на однодольное растение. Таблица показывает типичные особенности, поэтому при несовпадении одного признака стоит проверить остальные.

Разбор задач

Задача 1. У растения мочковатая корневая система, листья с параллельным жилкованием, а в семени одна семядоля. Определите класс. Здесь приведены признаки корня, листа и семени, поэтому можно проверить, указывают ли они на одну и ту же группу.

1. Сопоставляем одну семядолю с таблицей: это признак однодольных.
2. Проверяем листья: параллельное жилкование обычно характерно для однодольных.
3. Сравниваем корни: мочковатая корневая система также типична для этого класса.

Ответ: растение относится к однодольным. Все три названных признака согласуются, поэтому вывод основан не на случайном совпадении.

Задача 2. У двух растений различаются число семядолей, жилкование листьев и строение корней. Сравните их и определите, какое относится к однодольным, а какое — к двудольным. Чтобы сравнение было понятным, для каждого растения отдельно соберите признаки в одну группу.

1. У первого растения найдите число семядолей, тип жилкования и корневую систему.
2. Сопоставьте набор с таблицей: одна семядоля, параллельные или дуговые жилки и мочковатые корни указывают на однодольное.
3. Для второго растения проверьте обратный типичный набор: две семядоли, сетчатые жилки и стержневой корень указывают на двудольное.

Ответ: растение с первым набором признаков относится к однодольным, а со вторым — к двудольным. Если в условии не сказано, какие именно признаки есть у каждого растения, однозначно назначить класс первому или второму нельзя: нужно применить сопоставление к указанным данным.

Задача 3. У неизвестного растения обнаружены две семядоли, сетчатое жилкование и стержневая корневая система. Определите его класс и объясните, какие признаки подтверждают ответ. Каждый из этих признаков важен, потому что они относятся к разным частям растения.

1. Две семядоли в зародыше сопоставляем с определением двудольных.
2. Сетчатое жилкование листа и стержневой корень сверяем с типичными признаками того же класса.
3. Проверяем согласованность: все три особенности указывают на одну группу.

Ответ: растение относится к двудольным. Вывод подтверждают число семядолей, жилкование листьев и тип корневой системы.

Типичные ошибки

Ошибка: определять класс только по одному признаку. Её допускают, потому что один заметный признак кажется достаточным, но отдельные особенности могут встречаться не так, как обычно. Для проверки сопоставьте минимум два-три признака из разных частей растения. Если они согласуются, вывод надёжнее.

Ошибка: путать параллельное и сетчатое жилкование. Параллельные жилки идут рядом, почти не образуя заметных разветвлённых сетей, а при сетчатом жилковании жилки разветвляются и соединяются. Путаница возникает, если рассматривать лист мельком. Проследите направление главных жилок и проверьте, образуют ли они сеть.

Ошибка: смешивать стержневую и мочковатую корневые системы. У стержневой системы заметен хорошо развитый главный корень, от которого отходят боковые. У мочковатой множество примерно сходных по толщине корней, а главный корень выражен слабо или не заметен. Чтобы проверить себя, рассмотрите не только количество корней, но и наличие главного.

Ошибка: считать все цветки яркими и крупными. Такое представление возникает, если ориентироваться только на хорошо заметные цветы. На самом деле цветки могут быть мелкими и малозаметными, но всё равно участвовать в размножении. При определении цветкового растения учитывайте образование цветков и семян, а не их яркость.

Связь с другими темами

Для изучения систематики пригодится знание строения семени, корня, стебля, листа и цветка. Важно помнить и их основные функции: это помогает понять, почему признаки этих органов различаются у групп растений. Например, число семядолей можно узнать при изучении семени, а жилкование — при рассмотрении листа.

Классификация пригодится при дальнейшем изучении семейств цветковых растений. Она также помогает определять растения в природе: наблюдатель сравнивает их признаки и выбирает подходящую группу. Чем точнее рассмотрены разные органы, тем обоснованнее определение.

Что запомнить

• Цветковые растения образуют цветки, семена и плоды.
• Систематика объединяет растения в группы по общим признакам и родству.
• Однодольные имеют одну семядолю, двудольные — две.
• Класс растения определяют по совокупности признаков.
• У однодольных обычно параллельное жилкование и мочковатая корневая система.
• У двудольных обычно сетчатое жилкование и стержневая корневая система.