§36. Классификация цветковых растений

Определения и обозначения

Классификация растений — распределение растений по группам на основе общих признаков и степени родства. Например, похожие по строению растения могут оказаться близкими родственниками. Классификация нужна, чтобы упорядочить разнообразие растений и легче их изучать.

Класс — крупная систематическая группа, объединяющая родственные отряды; цветковые растения делят на классы Однодольные и Двудольные. Класс включает много растений, связанных общими особенностями. Это понятие помогает понять место конкретного растения среди других групп.

Однодольные — класс цветковых растений, у зародыша семени которых одна семядоля. Семядоля — часть зародыша, то есть будущего растения внутри семени. По этому признаку растение относят к однодольным, а другие особенности помогают проверить такое определение.

Двудольные — класс цветковых растений, у зародыша семени которых две семядоли. Их число не связано с количеством листьев у взрослого растения. Признак важен для классификации, потому что помогает отличить одну крупную группу цветковых от другой.

Как это устроено

Растения классифицируют, сопоставляя их признаки: сходство строения помогает объединять родственные виды в систематические группы. Если у растений совпадают важные особенности, это может указывать на их близкое родство. Поэтому классификация опирается не на случайное внешнее сходство, а на сравнение нескольких признаков. Так учёные могут упорядочивать растения и точнее определять их место среди других организмов.

Систематические группы образуют иерархию: вид входит в род, род — в семейство, семейство — в отряд, отряд — в класс. Вид объединяет наиболее похожие растения, а в каждой следующей группе собираются более крупные объединения. Такая последовательность нужна, чтобы показать, как частные группы связаны с большими. Например, семейство не крупнее класса: оно занимает место между родом и отрядом.

Главный признак, различающий классы цветковых растений, — число семядолей в зародыше; с ним обычно связаны и другие особенности строения. Зародыш развивается из семени, поэтому его строение позволяет сравнивать растения на раннем этапе развития. Однако семядоли не всегда легко рассмотреть, а отдельные признаки могут отклоняться от типичных. Поэтому число семядолей дополняют наблюдениями за корнями, листьями и цветком.

У однодольных обычно мочковатая корневая система, параллельное или дуговое жилкование листьев и части цветка, кратные трём. Мочковатая система состоит из множества примерно одинаковых по толщине корней. При параллельном жилковании жилки идут рядом, а при дуговом изгибаются дугами. Кратность трём означает, что число частей цветка часто можно разделить на три без остатка.

У двудольных обычно стержневая корневая система, сетчатое жилкование листьев и части цветка, кратные четырём или пяти; при определении учитывают совокупность признаков. У стержневой системы заметен один главный корень с отходящими от него боковыми. Жилки в листе образуют сеть, а части цветка часто группируются по четыре или пять. Слово «обычно» важно: отдельное несоответствие не отменяет вывод, если остальные признаки указывают на тот же класс.

Сравнение классов цветковых растений

Чтобы пользоваться таблицей, сначала найдите признак, который можно рассмотреть у растения, например жилкование листа. Затем сравните его с данными в обоих столбцах и проверьте вывод по другим признакам. Чем больше особенностей совпало, тем увереннее определение.

Разбор задач

Задача 1. У растения одна семядоля и параллельное жилкование листьев. Определите его класс. Сначала нужно сопоставить число семядолей с главным признаком классов, затем проверить вывод по листьям. Оба указанных признака помогают выбрать одну и ту же группу.

1. Одна семядоля соответствует классу Однодольные.
2. Параллельное жилкование также типично для однодольных.
3. Признаки совпали, поэтому оснований выбирать другой класс нет.

Ответ: растение относится к классу Однодольные. В задаче приведены два согласующихся признака, поэтому вывод надёжнее, чем при опоре только на один из них.

Задача 2. У растения сетчатое жилкование, стержневая корневая система и цветок с пятью лепестками. К какому классу оно относится? Нужно не ограничиваться подсчётом лепестков: сначала сравним каждый признак с типичными особенностями классов. После этого оценим, совпадают ли наблюдения между собой.

1. Сетчатое жилкование характерно для двудольных.
2. Стержневая корневая система также типична для двудольных.
3. Пять лепестков соответствует кратности пяти, характерной для цветков двудольных.

Ответ: это растение относится к классу Двудольные. Все три признака указывают на одну группу, поэтому определение хорошо подтверждено.

Задача 3. У неизвестного растения обнаружены параллельное жилкование и цветок с частями, кратными трём, но корни повреждены. Какой класс вероятнее и почему? Отсутствие данных о корнях не мешает рассуждать: остаются два признака, которые можно сравнить с характерными особенностями классов. При этом вывод будет менее полным, чем при проверке всех признаков.

1. Параллельное жилкование обычно встречается у однодольных.
2. Части цветка, кратные трём, тоже типичны для однодольных.
3. Оба сохранившихся признака совпадают, хотя проверить корневую систему нельзя.

Ответ: вероятнее всего, растение относится к классу Однодольные. Вывод обоснован двумя согласующимися признаками, но его надёжность была бы выше, если бы удалось изучить и корни или семя.

Типичные ошибки

Ошибка — определять класс только по одному внешнему признаку. Её допускают, потому что один признак проще всего заметить, например жилкование листа. Но у отдельных растений возможны отклонения от типичного строения. Проверьте себя: найдите ещё один признак и посмотрите, совпадает ли он с первым.

Неверно считать, что у всех однодольных и двудольных без исключений одинаковое строение. Так думают, если принимают характерные признаки за обязательные правила. В действительности большинство представителей группы устроено типично, но встречаются отклонения. Проверка: обращайте внимание на слова «обычно» и «характерно», а вывод делайте по совокупности признаков.

Не следует путать число семядолей с числом листьев взрослого растения. Ошибка возникает из-за похожих слов и представления, что обе величины описывают одну часть растения. Семядоли находятся в зародыше семени, а листья появляются при его росте. Для проверки уточните, о какой стадии развития и какой части растения говорится.

Нельзя считать семейство более крупной группой, чем класс. Путаница появляется, когда названия систематических групп запоминают без порядка. Правильная последовательность такова: вид, род, семейство, отряд, класс. Чтобы проверить себя, проследите, какая группа включает следующую: семейства входят в отряды, а отряды — в классы.

Связь с другими темами

Для этой темы пригодятся знания о строении семени и зародыша: именно в зародыше считают семядоли. Также нужно различать корневые системы и типы жилкования листьев, потому что они помогают сравнивать классы. Если эти признаки знакомы, определение растения превращается в последовательную проверку наблюдений.

Классификация помогает определять растения и понимать их родство. На её основе изучают семейства цветковых: сначала выясняют, к какому классу относится растение, а затем рассматривают более узкие группы. Так отдельные признаки связываются с общей системой растений.

Что запомнить

• Цветковые растения делят на классы Однодольные и Двудольные.
• У однодольных в зародыше одна семядоля, у двудольных — две.
• Для определения класса сопоставляют несколько признаков растения.
• У однодольных обычно параллельное или дуговое жилкование.
• У двудольных обычно сетчатое жилкование.
• Систематические группы располагаются от вида к более крупным группам.