§ 42. Семейства класса Двудольные

Определения и обозначения

Семейство — систематическая группа родственных растений, объединённых общими признаками строения цветка, плода и других органов. Это понятие помогает расположить растения по степени родства и распознавать их, даже если внешне они непохожи. Например, в одном семействе могут оказаться деревья и травы.

Формула цветка — условная запись числа и расположения частей цветка. Она показывает, сколько в цветке чашелистиков, лепестков, тычинок и пестиков, а иногда и как они расположены. По формулам можно сопоставить цветки двух растений и проверить, похожи ли их основные строения.

Розоцветные — семейство двудольных, для представителей которого характерны пятичленный цветок и разнообразные плоды. Пятичленность означает, что части цветка часто представлены группами по пять, хотя у отдельных растений бывают особенности. Общее семейство объединяет и плодовые деревья, и кустарники, и травы.

Бобовые — семейство двудольных с мотыльковым цветком и плодом-бобом. Мотыльковый цветок состоит из лепестков особой формы, напоминающей мотылька с крыльями. Плод-боб содержит семена и помогает отличить бобовые от растений с внешне похожими цветками.

Как это устроено

При определении растения учитывают цветок, тип соцветия и плод, потому что каждый признак сообщает о разных особенностях его строения. Внешний облик может меняться из-за возраста, условий роста или сезона, а отдельный признак иногда встречается у разных семейств. Совпадение нескольких особенностей гораздо убедительнее: цветок подсказывает строение, соцветие — расположение цветков, а плод помогает проверить вывод.

У крестоцветных обычно четыре лепестка расположены крест-накрест, а цветки часто собраны в соцветие кисть. Такой набор признаков хорошо заметен у капусты, редиса и пастушьей сумки. Плод у них стручок или более короткий стручочек: он раскрывается створками, а семена прикреплены к перегородке. Среди культурных представителей есть капуста и редис, среди дикорастущих — пастушья сумка и сурепка.

Розоцветные объединяют растения разной жизненной формы: в семействе есть деревья, кустарники и травы. Различия во внешнем облике не отменяют родства, потому что важны сходные признаки цветка и другие особенности строения. Цветки у многих розоцветных пятичленные, но количество пестиков и устройство цветоложа могут различаться. Этим разнообразием объясняется и широкий набор плодов: встречаются яблоко, костянка, многоорешек и другие типы.

У бобовых крупный верхний лепесток называют парусом, боковые — вёслами, а нижние часто образуют лодочку. Такая форма связана с опылением: насекомое, садясь на цветок, нажимает на его части и соприкасается с тычинками и пестиком. Плод-боб развивается из одного плодолистика и обычно раскрывается двумя створками, а семена прикреплены к одной стороне. У стручка, характерного для крестоцветных, семена расположены по обе стороны перегородки, поэтому эти плоды нельзя путать.

У паслёновых обычно пятичленный цветок, а плод чаще ягода или коробочка; к семейству относятся картофель, томат и белена. Сложноцветные узнают прежде всего по корзинке — соцветию из множества мелких цветков, которые сидят на общем цветоложе. Корзинка может выглядеть как один цветок, потому что цветки собраны плотно и часто окружены листочками обёртки. У сложноцветных обычно образуется плод семянка; примеры — подсолнечник и одуванчик.

Сравнительные признаки семейств класса Двудольные

Сначала найдите наиболее заметный признак — например, корзинку или мотыльковый цветок, — затем проверьте его по плоду и остальным особенностям. Не делайте вывод только по тому, дерево перед вами или трава: жизненная форма не определяет семейство. Если признаки не совпадают, вернитесь к наблюдениям и уточните строение цветка и плода.

Разбор задач

Задача 1. У растения четыре лепестка, расположенных крест-накрест, и плод стручок. Определите семейство. Здесь даны признаки цветка и плода, поэтому можно проверить предположение сразу по двум особенностям. Такой способ надёжнее, чем определять растение только по форме лепестков.

1. Четыре лепестка крест-накрест характерны для крестоцветных.
2. Стручок также относится к типичным плодам этого семейства.
3. Оба признака совпадают, значит, наиболее обоснованный вывод — растение принадлежит к крестоцветным.

Ответ: крестоцветные.

Задача 2. У растения мотыльковый цветок и плод, внутри которого семена расположены в один ряд. Определите семейство и назовите тип плода. Сначала определяем растение по форме цветка, а затем проверяем предположение по расположению семян. Важно не называть плод бобом только потому, что так выглядит его название: это отдельный ботанический тип.

1. Мотыльковый цветок — характерный признак бобовых.
2. Плод, в котором семена располагаются в один ряд вдоль одной стороны, — боб.
3. Сочетание этих признаков подтверждает принадлежность растения к бобовым.

Ответ: семейство бобовые, тип плода — боб.

Задача 3. Растение имеет соцветие-корзинку, образованное множеством мелких цветков, и плод семянку. Определите семейство и объясните, почему корзинка может выглядеть как один цветок. В условии названы и устройство соцветия, и плод, поэтому ответ можно проверить по двум признакам. Внешний вид корзинки не должен отвлекать от того, что внутри неё расположено много отдельных цветков.

1. Корзинка — характерное соцветие сложноцветных.
2. Семянка — типичный плод многих представителей этого семейства.
3. Мелкие цветки тесно собраны на общем цветоложе, а листочки обёртки окружают их снаружи. Поэтому корзинка воспринимается как единый крупный цветок, хотя это соцветие.

Ответ: сложноцветные; корзинка выглядит как один цветок из-за тесного расположения множества мелких цветков.

Типичные ошибки

Определять семейство только по жизненной форме. Так делают, потому что дерево, куст и трава кажутся очень разными растениями. Но в одном семействе могут быть представители всех этих форм. Проверьте цветок и плод: именно их признаки помогут установить родство.

Считать корзинку одиночным цветком. Её принимают за цветок из-за заметного общего вида и обрамляющих листочков. Рассмотрите середину: там находятся отдельные мелкие цветки на общем цветоложе. Если видны многочисленные цветки, перед вами соцветие.

Путать боб, семя и стручок. Сходство слов «бобовые» и «боб» иногда приводит к мысли, что боб — это семя, а длинный плод называют стручком. На самом деле боб — плод, а стручок — другой тип плода. Проверьте, где прикреплены семена и есть ли внутри перегородка.

Делать вывод по одному признаку. Например, наличие пяти лепестков не всегда позволяет точно определить семейство. Ошибку допускают, когда хочется выбрать ответ сразу по самому заметному сходству. Сверьте цветок, соцветие и плод; если несколько характерных признаков совпадают, вывод надёжнее.

Связь с другими темами

Для работы с семействами нужно знать признаки класса Двудольные и понимать, из каких частей состоят цветок, соцветие и плод. Эти знания превращают наблюдение за растением в последовательное сравнение признаков. Классификация семейств пригодится при определении растений по гербарию, атласу или определителю. Позже представление о родстве и общих признаках поможет изучать систематику и разнообразие покрытосеменных растений.

Что запомнить

• Семейство определяют по совокупности признаков, а не по одному внешнему сходству.
• У крестоцветных характерны четыре лепестка и плод стручок или стручочек.
• Розоцветные объединяют растения с разнообразным строением и типами плодов.
• Для бобовых характерны мотыльковый цветок и плод-боб.
• У паслёновых обычно пятичленный цветок; среди представителей есть культурные и ядовитые растения.
• Соцветие-корзинка — характерный признак сложноцветных; их плод обычно семянка.