§ 13. Однодольные и двудольные

Определения и обозначения

Семядоля — первая листоподобная часть зародыша семени. Она может запасать питательные вещества или помогать зародышу использовать их при прорастании, а число семядолей служит основным признаком для различения двух групп покрытосеменных.

Двудольные — класс покрытосеменных растений, у которых зародыш семени имеет две семядоли. Это определение помогает распознать группу по строению семени, даже если листья, корни или цветки взрослого растения наблюдать трудно.

Однодольные — класс покрытосеменных растений, зародыш семени которых имеет одну семядолю. Число семядолей устанавливают именно у зародыша, а не подсчитывают листья, появившиеся после прорастания.

Жилкование листа — расположение жилок в листовой пластинке; по ним к листу поступают вода и растворённые вещества. У многих двудольных жилки образуют сетку, а у многих однодольных идут параллельно или дугами, поэтому жилкование удобно использовать как предварительную подсказку.

Как это устроено

Число семядолей стало главным признаком разделения потому, что оно относится к самому зародышу и достаточно устойчиво для распознавания крупных групп. Зародыш находится в семени до того, как появятся листья и другие заметные органы взрослого растения. Поэтому две семядоли у фасоли или одна у зерновки позволяют установить принадлежность растения к соответствующей группе. Другие признаки полезны для сравнения, но чаще бывают менее надёжными по отдельности.

С числом семядолей связано сочетание других особенностей, поскольку группы различаются устройством и развитием органов. У многих однодольных корни отходят пучком от основания стебля, а листья имеют параллельные или дуговые жилки. У многих двудольных заметен главный корень с боковыми ответвлениями, а жилки ветвятся и образуют сетчатый рисунок. Части цветка у однодольных часто кратны трём, а у двудольных — четырём или пяти; это характерные сочетания, а не строгие правила для каждого вида.

Проводящие пучки переносят воду и растворённые вещества по стеблю. У многих двудольных они расположены кольцом, и между ними может находиться камбий — слой делящихся клеток, способный образовывать новые ткани. Благодаря его работе такие стебли часто утолщаются с возрастом. У однодольных пучки обычно рассеяны по стеблю, поэтому привычное для многих деревьев утолщение за счёт камбия обычно не происходит или выражено иначе.

Параллельные и дуговые жилки у многих однодольных соответствуют особенностям устройства их листа: жилки тянутся вдоль листовой пластинки и соединяются иначе, чем в сетчатом рисунке. Мочковатая корневая система часто возникает, когда главный корень рано прекращает заметно расти и его заменяют многочисленные похожие друг на друга корни. У многих двудольных главный корень сохраняется и разрастается, формируя стержневую систему, а жилки ветвятся и соединяются в сеть. Эти закономерности помогают узнавать растения, но у каждой группы возможны исключения.

Если растение незнакомо, полезно составить перечень наблюдений, а не делать вывод по одному внешнему признаку. Проверьте жилкование листьев, корневую систему, строение цветка и, если возможно, число семядолей в семени; можно также рассмотреть расположение проводящих пучков в стебле. Совпадение нескольких типичных признаков делает предположение убедительнее. Если признаки не совпадают или часть органов отсутствует, вывод следует считать предварительным и искать дополнительные сведения.

Основные различия однодольных и двудольных

Используйте таблицу как средство сравнения типичных признаков, а не как перечень обязательных правил. Начните с числа семядолей, если семя доступно, и проверьте вывод по нескольким особенностям растения. Слова «часто» и «у многих» напоминают, что у каждого признака бывают исключения.

Разбор задач

Задача 1

У семени фасоли при прорастании видны две крупные семядоли. Определите класс растения. Для ответа достаточно установить, что именно наблюдают: части зародыша семени или настоящие листья, сформировавшиеся позднее. В условии прямо названы семядоли, поэтому можно применить главный признак деления.

1. Определяем число семядолей: их две.
2. Сравниваем наблюдение с определением групп: у двудольных зародыш имеет две семядоли, у однодольных — одну.
3. Делаем вывод по совпадающему признаку; дополнительные признаки в этой задаче не требуются.

Ответ: фасоль относится к двудольным. Две видимые семядоли — части зародыша, а не две пары настоящих листьев.

Задача 2

У растения параллельное жилкование листьев, мочковатая корневая система и части цветка кратны трём. К какой группе оно, вероятнее всего, относится? Здесь важно не останавливаться на первом наблюдении: каждый из перечисленных признаков сравнивается с типичными особенностями обеих групп. Вопрос просит вероятный вывод, потому что эти признаки характерны, но не безусловны.

1. Параллельное жилкование чаще встречается у однодольных.
2. Мочковатая корневая система также типична для многих однодольных.
3. Части цветка, кратные трём, дают ещё одно совпадение с признаками однодольных.
4. Сопоставляем признаки: все три указывают в одном направлении, поэтому предположение становится убедительным.

Ответ: вероятнее всего, это однодольное растение. Если возможно, вывод можно подтвердить, исследовав семя и установив число семядолей.

Задача 3

У неизвестного растения сетчатые жилки, но корни плохо различимы, а цветок не сохранился. Как определить группу и почему нельзя судить только по одному признаку? Сетчатое жилкование чаще встречается у двудольных, поэтому оно даёт предварительную подсказку. Однако корни и цветок сейчас нельзя оценить, а отдельный признак может иметь исключения.

1. Записываем наблюдение: сетчатое жилкование чаще характерно для двудольных, но пока это только предположение.
2. Ищем семя или прорастающий зародыш и проверяем число семядолей: две указывают на двудольное растение, одна — на однодольное.
3. Если семя недоступно, рассматриваем стебель и расположение проводящих пучков; при возможности дополнительно изучаем корни или цветок.
4. Сопоставляем результаты, не превращая один признак в окончательное доказательство.

Ответ: сетчатые жилки позволяют предположить, что растение двудольное, но для более надёжного определения нужны дополнительные наблюдения. По одному признаку вывод может оказаться ошибочным из-за исключений или неполных данных.

Типичные ошибки

Первая ошибка — считать, что у каждого представителя группы обязательно есть все её типичные признаки. Так думают, потому что признаки обычно изучают в виде готового сравнения, но в природе встречаются исключения. Проверяйте себя словами «часто» и «у многих»: они показывают закономерность, а не правило без исключений.

Вторая ошибка — определять группу по форме или размеру листа. Внешний вид листовой пластинки сам по себе мало говорит о принадлежности, поэтому можно перепутать растения. Смотрите на рисунок жилок и сопоставляйте его с другими признаками, например с числом семядолей.

Третья ошибка — путать семядоли с настоящими листьями, появившимися после прорастания. Их могут принять за одно и то же, если считать все видимые зелёные части растения листьями. Проверьте, что именно названо в наблюдении: семядоли принадлежат зародышу, а настоящие листья формируются позднее.

Четвёртая ошибка — считать корневую систему безошибочным признаком: будто у всех двудольных корни стержневые, а у всех однодольных мочковатые. Такое обобщение возникает из-за типичных примеров, но особенности корней могут отличаться. Проверьте вывод по жилкованию, цветку, стеблю или семени; если доступен только один признак, отмечайте, что вывод предварительный.

Связь с другими темами

Для изучения этой темы нужно знать части семени и понимать, где находится зародыш и его семядоли. Также пригодится умение различать корень, стебель, лист и цветок, чтобы сравнивать органы растения, а не смешивать их признаки. Эти знания помогают наблюдать растения и объяснять, почему их относят к разным группам.

Различия однодольных и двудольных пригодятся при распознавании растений вокруг нас. Они служат основой для дальнейшего изучения строения покрытосеменных, их разнообразия и классификации. Сравнивая несколько органов, можно точнее описать растение и обосновать его предполагаемую принадлежность.

Что запомнить

• У двудольных в зародыше две семядоли, у однодольных — одна.
• У многих двудольных листья имеют сетчатое жилкование.
• У многих однодольных жилкование параллельное или дуговое.
• Тип корневой системы — один из признаков сравнения групп, но не безошибочный критерий.
• У однодольных части цветка часто кратны трём, у двудольных — четырём или пяти.
• Для определения группы лучше учитывать совокупность признаков.