§ 25. Класс Двудольные. Семейства Бобовые, Паслёновые, Сложноцветные

Определения и обозначения

Двудольные — класс цветковых растений, у зародыша семени которых две семядоли, то есть первые листочки зародыша. Обычно у таких растений листья имеют сетчатое жилкование, а корневая система — хорошо заметный главный корень с боковыми ответвлениями. Эти признаки помогают распознавать группу, но надёжнее проверять их вместе.

Бобовые — семейство двудольных растений с характерным мотыльковым цветком и плодом-бобом. Мотыльковый цветок узнают по лепесткам разной формы, а боб — по семенам внутри сухого плода, который обычно раскрывается двумя створками. Эти особенности позволяют отличать семейство от других растений.

Паслёновые — семейство двудольных растений, для которых характерен венчик из сросшихся лепестков. Их плод бывает ягодой или коробочкой, поэтому одного вида плода недостаточно, чтобы определить семейство. Сочетание строения цветка и плода помогает распознать, например, картофель, томат или дурман.

Сложноцветные — семейство двудольных растений, у которых мелкие цветки собраны в соцветие корзинка, а типичный плод называется семянкой. Корзинка выглядит как единый цветок, хотя состоит из множества отдельных цветков. Это определение помогает не путать цветок и соцветие при изучении подсолнечника, ромашки и других представителей.

Как это устроено

У двудольных есть несколько признаков, по которым растения объединяют в один класс. Две семядоли находятся внутри семени и дают зародышу запас питательных веществ или помогают начать питание после прорастания. Сетчатые жилки распределяют воду и вещества по листовой пластинке, а стержневой корень растёт вниз и образует боковые ответвления. Эти признаки удобно проверять вместе: один отдельный признак может встречаться и у растений с другими особенностями.

Мотыльковый цветок устроен так, что его лепестки выполняют разные роли. Самый крупный лепесток называют парусом, два боковых — вёслами, а два нижних образуют лодочку, внутри которой расположены тычинки и пестик. Когда насекомое садится на цветок за нектаром, лодочка может приподниматься и открывать доступ к его внутренним частям. При этом пыльца попадает на насекомое, а затем переносится на другой цветок, помогая опылению.

На корнях многих бобовых образуются небольшие клубеньки, в которых живут особые бактерии. Они связывают азот из воздуха и помогают превращать его в соединения, которые могут использовать растения. Взамен бактерии получают от растения питательные вещества. Часть соединений азота остаётся в почве после отмирания корней, поэтому бобовые способны поддерживать её плодородие.

У Паслёновых лепестки венчика обычно срастаются в нижней части и образуют общую трубку или чашу. Такая форма — удобный признак семейства, но не означает, что все паслёновые имеют одинаковые цветки или одинаковые плоды. У томата и картофеля плод — ягода, а у дурмана — коробочка, внутри которой находятся семена. Различие связано с особенностями развития завязи цветка у разных растений.

Корзинка складывается из множества мелких цветков, тесно расположенных на общем расширенном основании. Снаружи её часто окружают листочки обёртки, а краевые цветки могут быть крупными и яркими. Когда отдельные цветки собраны вместе, вся корзинка становится заметной для насекомых и выглядит как один большой цветок. Но у каждого маленького цветка есть собственные части, поэтому корзинка — именно соцветие.

Сравнение семейств класса Двудольные

Сначала сравните цветок и соцветие: эти признаки часто сразу подсказывают семейство. Затем проверьте тип плода, потому что у разных групп он заметно различается. Примеры и практическое значение помогают связать признаки растений с тем, что вы встречаете в природе и быту.

Разбор задач

Задача 1. У растения две семядоли, сетчатое жилкование листьев и стержневая корневая система. К какому классу его отнести и какие признаки это подтверждают? Нужно сопоставить не один признак, а все особенности растения с характеристикой класса.

1. Проверяем семя: две семядоли — основной признак двудольных.
2. Смотрим на листья: сетчатое жилкование соответствует признакам этого класса.
3. Сравниваем корни: главный корень с боковыми ответвлениями образует стержневую систему.

Ответ: растение относится к классу Двудольные. Все три названных признака согласуются с его характеристиками, поэтому вывод обоснован не только строением семени, но и устройством листьев и корней.

Задача 2. У растения мотыльковый цветок, плод-боб и на корнях заметны клубеньки. Определите семейство и объясните значение клубеньков. Сначала установим семейство по цветку и плоду, затем разберём, что происходит в клубеньках и почему это важно для растения и почвы.

1. Мотыльковый цветок — характерная особенность Бобовых.
2. Плод-боб подтверждает вывод: он отличается от ягоды и обычно раскрывается двумя створками.
3. В клубеньках живут бактерии, связывающие азот и участвующие в образовании его соединений.

Ответ: растение относится к семейству Бобовые. Клубеньки полезны потому, что бактерии помогают растению использовать азот, а азотные соединения могут обогащать почву. Одних клубеньков для определения было бы недостаточно, но цветок и плод дают дополнительные надёжные признаки.

Задача 3. У неизвестного растения мелкие цветки собраны в корзинку, а плод — семянка. Определите семейство и объясните, почему корзинка выглядит как один цветок. Важно отделить отдельные цветки от всего соцветия, иначе можно неверно назвать его строение.

1. Сопоставляем корзинку с признаками семейств: это характерное соцветие Сложноцветных.
2. Проверяем второй признак: семянка — типичный плод представителей этого семейства.
3. Учитываем внешний вид: мелкие цветки расположены тесно, а общая форма и яркие краевые цветки создают впечатление одного крупного цветка.

Ответ: это растение относится к семейству Сложноцветные. Корзинка кажется одним цветком, потому что множество мелких цветков собрано на общем основании и воспринимается как единое целое. При внимательном рассмотрении можно различить отдельные цветки.

Типичные ошибки

Ошибка — думать, что у всех двудольных одинаковые цветки. Её допускают, когда переносят признаки класса на каждое входящее в него семейство. Проверьте себя: две семядоли, жилкование и корни описывают класс, а форма цветка различается у Бобовых, Паслёновых и Сложноцветных.

Ошибка — называть бобом любой плод с семенами. Семена есть у плодов разных типов, а боб образуется из одного плодолистика и обычно раскрывается двумя створками. Чтобы проверить определение, рассмотрите не только содержимое плода, но и его строение и способ раскрывания.

Ошибка — принимать корзинку за один крупный цветок. Такое впечатление возникает из-за тесного расположения мелких цветков и ярких краевых частей. Проверьте, можно ли различить на общем основании множество маленьких цветков: если да, перед вами соцветие-корзинка, а не один цветок.

Ошибка — считать, что все Паслёновые образуют ягоды. Такое обобщение легко сделать, если знакомы только с картофелем и томатом. Вспомните дурман: у него плод-коробочка, поэтому при определении нужно учитывать оба возможных типа плода и проверять строение цветка.

Связь с другими темами

Чтобы понять признаки семейств, пригодятся знания о строении цветка: лепестках, тычинках, пестике и завязи. Также нужно помнить, как устроено семя и чем корневая система отличается от побега. Эти основы помогают не путать части растения и распознавать признаки класса.

Тема связана с опылением: форма цветков Бобовых и устройство корзинки влияют на то, как насекомые взаимодействуют с растением. Сравнение семейств продолжает изучение разнообразия покрытосеменных и учит определять растения по нескольким признакам. Эти умения пригодятся при наблюдениях в природе и при изучении значения растений для человека.

Что запомнить

• У двудольных зародыш семени имеет две семядоли.
• Для двудольных характерны сетчатое жилкование листьев и стержневая корневая система.
• У Бобовых типичный цветок мотыльковый, а плод — боб.
• Клубеньковые бактерии на корнях Бобовых участвуют в накоплении соединений азота.
• У Паслёновых плодом бывает ягода или коробочка.
• У Сложноцветных мелкие цветки собраны в соцветие корзинка; типичный плод — семянка.