§ 16. Семейство крестоцветные (капустные)

Определения и обозначения

Крестоцветные, или Капустные, — семейство растений, к которому относятся капуста, редька, репа, горчица и пастушья сумка. Два названия появились по разным причинам: одно напоминает о форме цветка, другое — о капусте, известном представителе семейства. Семейное название помогает объединять растения по общим признакам, даже если внешне они не похожи.

Крестоцветный цветок обычно состоит из четырёх чашелистиков, четырёх лепестков, шести тычинок и одного пестика. Тычинки — части цветка, в которых образуется пыльца, а пестик содержит завязь с семязачатками. Такой набор признаков позволяет узнать типичный цветок семейства среди других цветковых растений.

Стручок — сухой плод, внутри которого семена расположены вдоль перегородки. При созревании он обычно раскрывается двумя створками, отделяющимися от перегородки. Укороченный и относительно широкий плод называют стручочком; различение этих типов помогает точнее описывать растения.

Формула цветка — условная краткая запись числа и строения его частей. Для типичного цветка Крестоцветных используют запись Ч4 Л4 Т2+4 П1: чашечка из четырёх чашелистиков, четыре лепестка, две короткие и четыре длинные тычинки, один пестик. Формула удобна, когда нужно быстро сопоставить цветки разных растений.

Как это устроено

Части типичного цветка расположены кругами вокруг его центра: снаружи находятся чашелистики, затем лепестки, а ближе к центру — тычинки и пестик. Четыре лепестка стоят крест-накрест, поэтому цветок получил название «крестоцветный». Сочетание четырёх лепестков и шести тычинок служит более надёжной подсказкой, чем окраска: лепестки у разных видов могут быть белыми, жёлтыми или другого цвета.

У крестоцветных шесть тычинок, потому что они расположены двумя кругами: четыре длинные обращены к центру, а две короткие находятся между ними. Разная длина создаёт характерную для семейства схему, которую можно проверить, внимательно рассмотрев цветок. Число тычинок не обязано совпадать с числом лепестков: это разные части цветка, выполняющие разные задачи.

После опыления и оплодотворения завязь пестика разрастается и превращается в плод, а семязачатки внутри неё развиваются в семена. В стручке семена прикреплены к внутренней перегородке, которая остаётся между створками при раскрытии плода. Поэтому, если осторожно открыть созревший стручок, можно увидеть расположение семян и его внутреннее устройство.

Капуста, редька, горчица и другие растения объединяют в одно семейство не из-за сходного вида или использования человеком. Основание для такого объединения — общий план строения цветка и характерный плод: стручок либо стручочек. Сравнение этих признаков позволяет определить семейство у незнакомого растения, даже если его название неизвестно.

Человек использует у представителей семейства разные органы, потому что у каждого растения особенно ценна своя часть. У капусты едят листья, у редьки и репы — корнеплоды, у цветной капусты — соцветия, а у горчицы — семена. По одному только способу использования нельзя определить семейство: для этого нужно рассмотреть строение цветка и плода.

Признаки семейства Крестоцветные и его представители

Сначала используйте таблицу, чтобы найти признаки цветка и плода: они помогают определить семейство. Затем сравните с примерами и отметьте, какие части растения человек использует. Отдельная характеристика не всегда достаточна, поэтому лучше проверять несколько признаков вместе.

Разбор задач

У растения четыре лепестка, шесть тычинок (четыре длинные и две короткие), один пестик; плод раскрывается двумя створками. Определите семейство и назовите признаки, на которых основан ответ.

1. Сравним цветок с типичным планом Крестоцветных: совпадают четыре лепестка и один пестик.
2. Проверим тычинки: их шесть, причём четыре длинные и две короткие — это характерное сочетание.
3. Уточним признак плода: раскрытие двумя створками согласуется с устройством стручка, хотя для полной проверки полезно увидеть семена на перегородке.

Ответ: растение можно отнести к семейству Крестоцветные по сочетанию признаков цветка и плода. Один совпавший признак был бы менее убедителен, чем несколько одновременно.

Рассмотрите гербарный образец редьки: найдите листья, цветки и плоды. Определите, какие признаки позволяют отнести растение к Крестоцветным.

1. Найдите цветки и рассмотрите их части: посчитайте лепестки, тычинки и пестик, если они хорошо сохранились.
2. Проверьте, есть ли у цветка четыре лепестка и шесть тычинок, из которых четыре длинные, а две короткие.
3. Изучите плоды: найдите стручки или стручочки, а на раскрытом плоде — перегородку, к которой прикреплены семена.

Ответ: семейство определяют по характерному строению цветка и плода, а не просто по тому, что образец назван редькой. Листья помогают изучить растение целиком, но сами по себе не заменяют проверку этих диагностических признаков.

В школьном саду обнаружено растение с цветками, похожими на цветки капусты, но с длинными узкими плодами. Составьте план проверки, чтобы установить, относится ли оно к Крестоцветным.

1. Начните с цветка: сосчитайте чашелистики, лепестки и пестик, не делая вывод только по внешнему сходству.
2. Отдельно проверьте число тычинок и их длину: ожидаются шесть тычинок, четыре длинные и две короткие.
3. Рассмотрите длинный плод и выясните, раскрывается ли он двумя створками и находятся ли семена на перегородке.

Ответ: если строение цветка и плода соответствует указанным признакам, растение можно отнести к Крестоцветным. Одной длины плода или сходства цветков с капустой для надёжного определения недостаточно.

Типичные ошибки

Стручок и стручочек иногда считают разными названиями одного и того же плода. Путаница возникает потому, что оба плода сходно устроены и могут раскрываться створками. Проверьте форму: стручок обычно намного длиннее своей ширины, а у стручочка длина не превосходит ширину более чем втрое.

Некоторые запоминают у крестоцветных четыре тычинки, потому что смешивают их число с числом лепестков. У типичного цветка четыре лепестка, но тычинок шесть: четыре длинные и две короткие. Чтобы проверить себя, раздельно сосчитайте лепестки и тычинки, не объединяя разные части цветка.

Определять семейство только по цвету лепестков ненадёжно: окраска у разных видов может отличаться. Такая ошибка появляется, когда внешний вид принимают за главный признак. Сверьте строение цветка и тип плода — эти признаки важнее окраски.

Нельзя считать, что у всех Крестоцветных в пищу идёт одна и та же часть растения. Капусту выращивают ради листьев, репу — ради корнеплода, а горчицу — ради семян. Проверяйте, о каком именно растении идёт речь и какой его орган используют, не перенося свойства одного представителя на всё семейство.

Связь с другими темами

Чтобы изучать Крестоцветных, нужно знать основные части растения и цветка: чашелистики, лепестки, тычинки, пестик и завязь. Также важно различать плод и семя: плод развивается из завязи, а семена — из семязачатков. Эти знания помогают понимать описание семейства, а не просто заучивать перечень признаков.

Тема связана с изучением покрытосеменных растений и их систематики — распределения организмов по группам на основе общих признаков. Сравнение цветков и плодов используют при определении растений. Такие умения пригодятся при знакомстве с культурными растениями, сельским хозяйством и пищевыми продуктами.

Что запомнить

• Крестоцветные также называют Капустными.
• У типичного цветка семейства четыре чашелистика и четыре лепестка.
• У цветка обычно шесть тычинок: четыре длинные и две короткие.
• Пестик образован одним плодолистиком.
• Плодом крестоцветных бывает стручок или стручочек.
• К семейству относятся капуста, редька, репа, горчица и пастушья сумка.