§ 18. Класс двудольные. Семейство сложноцветные (астровые)

Определения и обозначения

Двудольные — класс покрытосеменных растений, зародыши которых обычно имеют две семядоли — первые листочки зародыша. Часто у представителей класса листья с сетчатым жилкованием, корневая система стержневая, а части цветка расположены группами по четыре или пять. Эти признаки помогают отличать двудольные от однодольных, у которых обычно одна семядоля и параллельное или дуговое жилкование.

Сложноцветные (астровые) — семейство двудольных растений, к которому относятся, например, подсолнечник, одуванчик и ромашка. Его представители часто имеют соцветие-корзинку, а их плод обычно представляет собой семянку. Название «сложноцветные» напоминает, что то, что кажется одним цветком, на деле может состоять из множества отдельных цветков.

Корзинка — соцветие, в котором множество мелких цветков расположено на общем расширенном цветоложе и окружено обёрткой из листочков. Цветоложе служит общей основой, а обёртка защищает соцветие и очерчивает его край. Такое устройство собирает цветки вместе, поэтому они заметнее для опылителей.

Семянка — сухой односемянный плод, который при созревании не раскрывается. Внутри него находится семя, а сам плод может иметь волоски или другие приспособления для перемещения. Они помогают растению расселяться: например, семянки с хохолком подхватывает ветер.

Как это устроено

Отдельные цветки сложноцветных обычно невелики, поэтому поодиночке они могли бы быть малозаметны для насекомых. На расширенном цветоложе их собрано много, и вместе они создают крупную площадку, похожую на один цветок. Обёртка вокруг основания подчёркивает границы корзинки и поддерживает её части. Так расположение цветков повышает заметность всего соцветия, не превращая его в единый цветок.

Цветки в корзинке могут быть устроены по-разному, потому что у них неодинаковые задачи. У ромашки краевые цветки обычно язычковые, а в центре находятся трубчатые; у подсолнечника краевые язычковые цветки заметны издалека, а внутренние трубчатые образуют плоды. У одуванчика корзинка состоит из язычковых цветков. Значит, нельзя заранее считать все цветки корзинки одинаковыми: их форма и способность образовывать плоды зависят от вида.

Многие сложноцветные опыляются насекомыми: те переносят пыльцу с одного цветка на другой, когда посещают корзинку. Яркие краевые цветки могут служить заметным сигналом и помогать опылителям быстрее обнаружить соцветие. Внутренние цветки при этом тоже доступны насекомым, а их многочисленность увеличивает число возможных контактов с пыльцой. Способ опыления и особенности цветков могут различаться у разных представителей семейства.

После опыления и оплодотворения в завязи цветка развивается плод-семянка, а внутри него созревает семя. У одуванчика на семянке есть хохолок — пучок волосков, который работает как маленький парашют и замедляет падение. Благодаря этому ветер может унести плод на расстояние от материнского растения. У других сложноцветных приспособления отличаются, поэтому не все их плоды распространяются одинаково.

Общие признаки семейства заметны у знакомых растений, но проявляются не совершенно одинаково. У подсолнечника корзинка крупная, с краевыми язычковыми и внутренними трубчатыми цветками; из последних развиваются плоды. У одуванчика все цветки корзинки язычковые, а семянки с хохолками разносит ветер. У ромашки краевые цветки язычковые, а центральные трубчатые, поэтому по одной корзинке можно увидеть, что соцветие составлено из разных цветков.

Признаки семейства сложноцветных и их проявление у растений

Сравнивайте сначала устройство корзинки и форму цветков, а затем тип плода и способы его распространения. Таблица показывает и общие признаки семейства, и различия между отдельными растениями. При определении не делайте вывод только по одному признаку.

Разбор задач

Задача 1. На рисунке изображено растение с множеством мелких цветков на общем цветоложе и обёрткой у основания. Нужно определить тип соцветия и назвать его признаки. Решение можно построить от расположения отдельных цветков к их общей основе.

1. Проверяем, собраны ли мелкие цветки вместе на одном расширенном цветоложе.
2. Отмечаем, что у основания видна общая обёртка из листочков, окружающая соцветие.
3. Сочетание общего цветоложа и обёртки характерно для корзинки; множество цветков при этом остаётся множеством отдельных цветков.

Ответ: это соцветие-корзинка. Она состоит из многих цветков на общем расширенном цветоложе и окружена обёрткой.

Задача 2. Сравните корзинки одуванчика и ромашки: определите, какие цветки расположены по краю и в центре, и объясните, чем они различаются. Сначала нужно выяснить, одинаковы ли цветки в каждой корзинке, а затем сопоставить их форму.

1. У одуванчика рассматриваем цветки по всей корзинке: они язычковые, отдельных трубчатых цветков в центре нет.
2. У ромашки по краю находятся язычковые цветки, а центральную часть занимают трубчатые.
3. Следовательно, корзинки двух растений различаются набором и расположением цветков; нельзя принимать каждую корзинку за один цветок.

Ответ: у одуванчика все цветки язычковые, а у ромашки краевые язычковые и центральные трубчатые. Их форма различается, хотя в обоих случаях перед нами корзинка из отдельных цветков.

Задача 3. У растения обнаружены корзинка, плод-семянка и приспособления для распространения плодов. Нужно предположить, к какому семейству оно относится, и оценить, достаточно ли сведений для уверенного определения. Важно сопоставить несколько признаков, но не считать их исчерпывающим описанием растения.

1. Корзинка — характерное соцветие, а семянка — типичный плод сложноцветных (астровых).
2. Совпадение этих признаков вместе с приспособлениями для распространения делает принадлежность к астровым обоснованным предположением.
3. Для надёжного определения могут потребоваться сведения о строении цветков, листьев и других частях растения, а также сравнение с признаками похожих семейств.

Ответ: растение можно предположительно отнести к сложноцветным. Для уверенного вывода одних корзинки и семянки может быть недостаточно: нужны дополнительные признаки.

Типичные ошибки

• Считать корзинку одним цветком — ошибка: в ней много отдельных цветков. Так думают, потому что соцветие выглядит единым ярким пятном. Проверьте себя: найдите общую основу и рассмотрите мелкие цветки по отдельности.

• Называть все цветки корзинки одинаковыми неверно, поскольку краевые и внутренние цветки у некоторых растений отличаются. Путаница возникает из-за того, что границы мелких цветков не всегда заметны. Сравните форму цветков по краю и в центре корзинки.

• Плод-семянка — не то же самое, что семя: семя находится внутри плода. Их смешивают, потому что семянка небольшая и похожа на отдельное семя. Чтобы проверить себя, спросите, есть ли у объекта оболочка плода, окружающая семя.

• Не все сложноцветные имеют одинаковые цветки и способы распространения плодов. Ошибку вызывает попытка перенести признак одного знакомого растения на всё семейство. Сравните несколько представителей: у одуванчика есть хохолок, а у подсолнечника и ромашки приспособления могут быть иными.

Связь с другими темами

Чтобы разбираться в корзинке, нужно знать основные части цветка и понимать, как происходят опыление и оплодотворение. Эти процессы объясняют, почему после переноса пыльцы образуется плод с семенем. Строение одного цветка помогает понять, как множество цветков объединяется в соцветие.

Признаки двудольных нужны для сравнения с однодольными и классификации покрытосеменных. Сопоставляя семядоли, жилкование и строение цветка, можно точнее определить крупную группу растения. Затем соцветие и плод помогают распознать семейство.

Знание признаков астровых пригодится при распознавании местных растений. Оно также помогает изучать, какие животные опыляют цветки и как плоды расселяются. Наблюдая за растением, можно связать его строение с условиями жизни.

Что запомнить

• Сложноцветные, или астровые, — семейство двудольных растений.
• Характерное соцветие семейства — корзинка.
• Корзинка состоит из множества цветков на общем цветоложе и окружена обёрткой.
• Краевые и внутренние цветки корзинки могут различаться.
• Типичный плод сложноцветных — семянка.
• У некоторых семянок есть приспособления, помогающие распространению ветром.