§ 14. Класс двудольные. Семейство розоцветные

Определения и обозначения

Двудольные — класс покрытосеменных растений, у зародыша которых обычно есть две семядоли — первые зародышевые листочки. Для многих двудольных характерны сетчатое жилкование листьев, стержневая корневая система и проводящие пучки, расположенные в стебле кольцом. Эти признаки помогают распознавать растения, но вывод делают по их совокупности: у отдельных видов могут быть исключения.

Розоцветные — семейство двудольных растений, объединённых общими особенностями цветка и другими признаками строения. К нему относятся яблоня, вишня, малина, земляника и шиповник. Семейство включает деревья, кустарники и травы, поэтому его представители могут сильно различаться внешне.

Формула цветка — условная запись его строения с помощью букв и чисел. Ч означает чашелистики, Л — лепестки, Т — тычинки, П — пестики; число рядом показывает количество частей, а знак ∞ обозначает многочисленность. Например, Ч5Л5Т∞П1 читают так: пять чашелистиков, пять лепестков, много тычинок и один пестик.

Плод — образование, которое развивается из цветка после оплодотворения, обычно из завязи пестика. У розоцветных плоды разнообразны: у яблони это яблоко, у вишни — костянка, у малины — многокостянка, у земляники — многоорешек. Различие связано с устройством цветка и тем, какие его части участвуют в образовании плода.

Как это устроено

Две семядоли находятся внутри зародыша и дают начало первым листьям растения. Сетчатые жилки листа образуют разветвлённую сеть, поэтому вода и питательные вещества могут перемещаться по многим соединённым жилкам. Главный корень обычно развивается сильнее боковых и образует стержневую систему. В стебле проводящие пучки часто собраны кольцом, что также помогает отличить двудольные от типичных однодольных, у которых жилки параллельные, корни мочковатые, а пучки рассеяны.

У розоцветных цветок чаще правильный: через него можно провести несколько плоскостей симметрии. Обычно околоцветник двойной, то есть состоит из чашечки и венчика; их части часто расположены по пять. Многочисленные тычинки повышают возможность образования пыльцы, необходимой для оплодотворения. Это сочетание признаков удобно использовать при определении семейства, хотя количество отдельных частей у видов может отличаться.

Пестик состоит из рыльца, столбика и завязи, внутри которой находятся семязачатки. У одних розоцветных в цветке один пестик, а у других — несколько или много свободных пестиков. Это не мешает относить их к одному семейству: для классификации учитывают не единственное число органов, а общий набор признаков цветка. Различное количество пестиков также влияет на то, сколько частей будущего плода образуется.

Если завязь одного пестика участвует в образовании плода, формируется, например, костянка вишни: внутри сочной части у неё находится твёрдая косточка. У яблони плод яблоко развивается не только из завязи, но и с участием других частей цветка. У малины многочисленные пестики дают отдельные маленькие костянки, собранные вместе, а у земляники на разросшемся цветоложе размещаются мелкие плоды-орешки. Так различия цветков связаны с разнообразием плодов.

Яблоня — дерево с плодом-яблоком, вишня — дерево или кустарник с костянкой. Малина — кустарник, у которого сочный плод собран из множества костянок; земляника — травянистое растение с разросшимся сочным цветоложем и орешками на поверхности. Шиповник — кустарник, у которого внутри разросшегося цветоложа находятся многочисленные орешки. Общее у этих растений — характерные для розоцветных особенности цветка, а не одинаковый жизненный облик или плод.

Признаки семейства розоцветных и их проявление у представителей

Сначала сравнивайте общие признаки цветка, затем смотрите на число пестиков и тип плода. Таблица показывает, что внутри семейства встречается разнообразие, но оно не отменяет общих черт. При определении растения полезно учитывать несколько строк, а не только его плод.

Разбор задач

Задача 1. Определить, относится ли растение к двудольным

У растения зародыш имеет две семядоли, листья — сетчатое жилкование, корневая система — стержневая. Нужно решить, достаточно ли данных для отнесения растения к двудольным. В условии названы сразу три характерных признака, поэтому их можно сопоставить с признаками класса.

1. Проверяем зародыш: две семядоли соответствуют обычному признаку двудольных.
2. Проверяем листья: сетчатое жилкование также характерно для многих двудольных.
3. Проверяем корни: выраженный главный корень со боковыми корнями образует стержневую систему.
4. Сопоставляем все признаки вместе, а не делаем вывод по одному из них.

Ответ: растение относят к двудольным, поскольку все три указанных признака соответствуют этому классу. Для более уверенного определения можно дополнительно рассмотреть строение стебля и расположение проводящих пучков.

Задача 2. Составить формулу цветка яблони

В цветке яблони насчитали пять чашелистиков, пять лепестков, много тычинок и один пестик. Требуется записать формулу. Буквы в ней показывают, к какой части цветка относится число, поэтому сначала перечислим части по порядку обозначений.

1. Чашелистиков пять — записываем Ч5.
2. Лепестков пять — отдельно записываем Л5, не складывая их с чашелистиками.
3. Тычинок много — обозначаем Т∞.
4. Пестик один — записываем П1 и соединяем обозначения.

Ответ: Ч5Л5Т∞П1. Формула кратко передаёт подсчитанные части цветка, но подробности его строения, например положение завязи, при необходимости указывают дополнительными условными знаками.

Задача 3. Распределить растения по типам плодов

Нужно распределить яблоню, вишню, малину и землянику по типам плодов и связать результат с цветком. Не следует называть все сочные плоды ягодами: важно выяснить, из одной или многих частей образован плод и участвует ли в нём цветоложе. Для каждого растения сопоставим строение плода с устройством цветка.

1. У яблони плод — яблоко; в его образовании участвуют завязь и другие части цветка.
2. У вишни один пестик образует костянку с сочной мякотью и твёрдой косточкой.
3. У малины много пестиков, из которых развиваются маленькие костянки, собранные в многокостянку.
4. У земляники цветоложе разрастается и становится сочным, а мелкие настоящие плоды-орешки расположены на его поверхности.

Ответ: яблоня — яблоко, вишня — костянка, малина — многокостянка, земляника — многоорешек. Различное строение цветков и число пестиков помогают объяснить, почему плоды выглядят по-разному.

Типичные ошибки

Ошибка — считать, что каждый двудольный обязательно одинаково проявляет все признаки класса. Так думают, потому что признаки часто учат как неизменный список, но растения разнообразны и отдельные особенности могут иметь исключения. Проверяйте не один признак, а несколько: семядоли, жилкование, корни и стебель. Совпадение большинства характерных признаков даёт более надёжный вывод.

Ошибка — складывать число чашелистиков и лепестков или записывать их одной общей цифрой. Это происходит, когда забывают, что Ч и Л обозначают разные части околоцветника. Сверяйте каждый орган отдельно: сначала чашечку, затем венчик, после них тычинки и пестики. Для цветка с пятью чашелистиками и пятью лепестками пишут Ч5Л5, а не одно общее число.

Ошибка — предполагать, что у всех розоцветных один пестик и одинаковый плод. Многие знакомые растения сравнивают только по одному примеру, из-за чего разнообразие семейства остаётся незамеченным. Сверяйте число пестиков и строение плода у конкретного растения. Вишня образует костянку, а малина — многокостянку из множества маленьких костянок.

Ошибка — без уточнений называть плоды малины и земляники ягодами. Их сочный вид может сбить с толку, хотя у малины плод собран из костянок, а у земляники настоящие плоды — орешки на разросшемся цветоложе. Чтобы проверить себя, выясните, из какой части цветка возникла съедобная мякоть и где находятся семена. У земляники мякоть — это цветоложе, а не стенка единственной завязи.

Связь с другими темами

Для понимания темы нужно знать, из каких частей состоят цветок, лист, корень и стебель, а также различать опыление и оплодотворение. Эти знания связаны с изучением покрытосеменных и сравнением однодольных с двудольными: так становятся понятны признаки, по которым различают классы. Умение находить признаки семейства помогает определять растения вокруг себя. Позже оно пригодится при изучении систематики и разнообразия цветковых растений.

Что запомнить

• Зародыш двудольных обычно имеет две семядоли.
• Для двудольных характерны сетчатое жилкование листьев и стержневая корневая система.
• У розоцветных часто встречаются цветки с пятью чашелистиками и пятью лепестками.
• У многих розоцветных многочисленные тычинки.
• В семействе розоцветных встречаются разные типы плодов.
• Яблоня, вишня, малина, земляника и шиповник относятся к розоцветным.