§ 43. Семейства класса Двудольные

Определения и обозначения

Семейство растений — группа родственных растений, сходных по строению цветка, плода и другим признакам. Такие группы помогают упорядочить множество видов и понять, какие растения связаны между собой. Чтобы определить семейство незнакомого растения, сравнивают несколько его особенностей, а не один заметный признак.

Семейство Крестоцветные, или Капустные, — растения с четырьмя лепестками, расположенными крест-накрест, и плодом стручком или стручочком. Название напоминает о форме цветка: лепестки расходятся от середины в разные стороны. По этим признакам можно отличить, например, капусту и редьку от растений других семейств.

Семейство Бобовые — растения с характерным мотыльковым цветком и плодом-бобом; у многих на корнях есть клубеньки. Цветок легко узнать по лепесткам особой формы, а плод содержит семена между створками. Клубеньки связаны с бактериями, которые помогают обогащать почву азотом.

Соцветие корзинка — группа мелких цветков, сидящих на общем расширенном цветоложе и окружённых обёрткой; оно характерно для сложноцветных. Цветоложе — расширенная часть цветоножки, на которой размещаются цветки. Знание устройства корзинки помогает не принять целую группу цветков за один большой цветок.

Как это устроено

Двудольные растения объединяют в семейства, потому что у родственных видов сохраняются общие особенности строения. Для сравнения используют цветки, плоды и листья, а также то, как цветки собраны в соцветия. Цветок особенно полезен для определения: его части можно пересчитать и рассмотреть, даже если листья у растений выглядят по-разному. Совокупность признаков надёжнее одного внешнего сходства, которое может быть случайным.

У Крестоцветных цветок обычно имеет четыре чашелистика, четыре лепестка крест-накрест и шесть тычинок. Чашелистики образуют наружную часть цветка и защищают его бутон, а лепестки привлекают опылителей. Число и расположение частей работают как своеобразная подсказка: обнаружив такую комбинацию, можно предположить принадлежность к семейству. Затем предположение проверяют по плоду — стручку или стручочку.

Розоцветные отличаются большим разнообразием цветков и плодов, поэтому одного общего внешнего образца у семейства нет. Число частей цветка у разных представителей может различаться, а плодами бывают яблоко, костянка и другие варианты. Это разнообразие связано с различиями между видами и способами распространения семян. К Розоцветным относятся знакомые растения: яблоня, груша, вишня, малина и роза.

У Бобовых мотыльковый цветок состоит из лепестков разной формы: крупный верхний, два боковых и два нижних, часто сросшихся. Такая форма связана с опылением: насекомое садится на цветок, и его движения помогают пыльце попасть туда, где она может участвовать в образовании семян. После цветения развивается плод-боб, внутри которого находятся семена. На корнях многих Бобовых образуются клубеньки с бактериями; они помогают растениям использовать азот из воздуха и тем самым способствуют обогащению почвы.

Паслёновые и Сложноцветные удобно сопоставлять по устройству цветка. У Паслёновых обычно цветок пятичленный: его части часто повторяются по пять, а лепестки венчика срастаются. У Сложноцветных, напротив, на общем цветоложе располагаются многочисленные мелкие цветки, вместе образующие корзинку. Корзинка окружена обёрткой, а её цветки могут быть разными по форме и выполнять различные роли.

Основные признаки семейств класса Двудольные

Пользуйся таблицей как подсказкой: сначала сравни цветок или соцветие, затем проверь плод. Примеры помогают связать признаки с уже знакомыми растениями. Если один признак не совпадает, не делай вывод сразу — проверь остальные особенности.

Разбор задач

Задача 1. У растения четыре лепестка расположены крест-накрест, а плод похож на стручок. Определите семейство. Здесь даны признаки и цветка, и плода, поэтому их можно сопоставить с характерными особенностями нескольких семейств. Сначала проверим цветок, затем используем плод для подтверждения.

1. Четыре лепестка, расположенные крест-накрест, — характерный признак Крестоцветных.
2. Плод стручок или стручочек также подходит этому семейству.
3. Оба признака совпадают, значит, растение относят к Крестоцветным (Капустным).

Ответ: Крестоцветные (Капустные). Наличие сразу двух подходящих признаков делает вывод надёжнее, чем определение только по внешнему виду растения.

Задача 2. У растения мотыльковый цветок и плод с несколькими семенами внутри створок. Определите семейство и назовите ещё один его признак. Слова «мотыльковый цветок» сразу дают важную подсказку, но плод тоже нужно правильно истолковать. Семена внутри створок указывают на боб, а не на стручок.

1. Мотыльковый цветок характерен для Бобовых.
2. Плод-боб раскрывается створками, между которыми находятся семена.
3. Дополнительный признак многих Бобовых — клубеньки на корнях.

Ответ: это семейство Бобовые; ещё один признак — корневые клубеньки у многих его представителей. В них живут бактерии, помогающие растению получать азот.

Задача 3. Два растения внешне похожи на один крупный цветок. У первого на общем цветоложе расположено много мелких цветков, у второго — один цветок с крупным венчиком. Какое растение относится к Сложноцветным? Внешний вид здесь может сбить с толку, поэтому нужно выяснить, что именно кажется крупным цветком. Решающий признак — наличие множества отдельных цветков на общем цветоложе.

1. У первого растения обнаружены многочисленные мелкие цветки на общей расширенной части.
2. Такая группа цветков называется корзинкой; снаружи её окружает обёртка.
3. Корзинка характерна для Сложноцветных, поэтому к этому семейству относится первое растение.

Ответ: Сложноцветное — первое растение. У второго описан одиночный цветок с крупным венчиком, а не корзинка из мелких цветков.

Типичные ошибки

Нельзя определять семейство только по общему внешнему сходству растений. Похожие листья или размеры могут встречаться у неродственных видов, поэтому ученик легко делает поспешный вывод. Проверь себя: назови признаки цветка и плода и сравни их с характеристиками семейства. Чем больше независимых признаков совпадает, тем обоснованнее определение.

Корзинку иногда принимают за один крупный цветок, потому что она издали выглядит именно так. Но её поверхность образована множеством отдельных мелких цветков на общем цветоложе. Чтобы проверить себя, рассмотри корзинку близко: у каждого маленького цветка есть собственные части. Если цветков много, перед тобой соцветие, а не одиночный цветок.

Боб у Бобовых путают со стручком у Крестоцветных, поскольку оба плода могут быть длинными и раскрываются створками. Однако семена у них устроены по-разному: у боба они расположены на створке, а у стручка — на перегородке между створками. Не ориентируйся только на длину плода или его форму. Проверь расположение семян и сопоставь плод с цветком растения.

Неверно считать, что у всех представителей одного семейства цветки и плоды совершенно одинаковы. У Розоцветных, например, встречаются яблоко, костянка и другие плоды, хотя растения объединены в одно семейство. Такое заблуждение появляется, если запомнить один пример и принять его за правило для всех видов. Проверяй характерные сочетания признаков и помни, что разнообразие внутри семейства возможно.

Связь с другими темами

Для определения семейств нужны знания о строении цветка, способах опыления, видах плодов и признаках класса Двудольные. Например, важно уметь различать лепестки и чашелистики, а также понимать, как плод образуется после цветения. Изучение семейств связывает эти сведения в общую систему: признаки цветка и плода помогают сравнивать растения. В дальнейшем это пригодится при определении видов, изучении приспособлений к опылению и понимании значения растений для человека.

Что запомнить

• Принадлежность растения к семейству определяют по совокупности признаков.
• У Крестоцветных четыре лепестка расположены крест-накрест.
• Плод Крестоцветных — стручок или стручочек.
• У Бобовых характерны мотыльковый цветок и плод-боб.
• У многих Бобовых на корнях образуются клубеньки.
• У Сложноцветных мелкие цветки собраны в корзинку.
• У Паслёновых обычно пятичленный цветок со сросшимися лепестками.