Двудольные покрытосеменные растения

Определения и обозначения

Покрытосеменные растения — растения, у которых семя развивается внутри плода, образующегося из цветка. Проще говоря, семя не лежит открыто: после цветения завязь цветка может превратиться в плод и защитить его. Это определение помогает отличать покрытосеменные от растений, у которых нет цветка и плода.

Двудольные растения — класс покрытосеменных растений, зародыш семени которых имеет две семядоли. К этому классу относятся многие знакомые растения, например фасоль и подсолнечник. Число семядолей служит важным признаком при сравнении классов цветковых растений.

Семядоли — первые зародышевые листья, обеспечивающие проросток питательными веществами. Они уже находятся внутри семени и помогают молодому растению начать рост до появления настоящих листьев. Поэтому их важно отличать от листьев, которые развиваются позднее на стебле.

Сетчатое жилкование — расположение жилок листа в виде разветвлённой сети. Жилки проводят воду и питательные вещества, а их рисунок можно рассмотреть на листовой пластинке. Этот признак помогает распознать многие двудольные, если сопоставить его с другими особенностями растения.

Как это устроено

Двудольные входят в группу покрытосеменных, потому что их семена образуются после цветения и оказываются внутри плода. Цветок содержит части, участвующие в образовании семян; завязь после оплодотворения обычно развивается в плод, а семязачатки — в семена. Плод окружает семена и помогает им сохраняться и распространяться. Значит, название «покрытосеменные» связано не с листьями, а с тем, что семена заключены в плод.

Две семядоли находятся в зародыше и содержат или переносят запас питательных веществ, нужный для начала развития. Когда семя прорастает, зародышу ещё может не хватать собственных листьев, чтобы получать питание. Семядоли помогают ему пройти этот начальный этап и начать формировать корень и побег. Позже появляются настоящие листья, и проросток постепенно становится менее зависимым от запаса в семени.

У большинства двудольных главный корень продолжает расти и от него отходят боковые корни, поэтому система выглядит как стержень с ответвлениями. Такое строение помогает закрепляться в почве и осваивать её разные слои. У листа жилки разветвляются и соединяются в сеть: это распределяет проводящие пути по листовой пластинке. Корневая система и рисунок жилок часто встречаются вместе, но бывают исключения, поэтому их рассматривают как типичные, а не безусловные признаки.

У многих двудольных частей цветка четыре или пять, либо число, кратное четырём или пяти. Такая повторяемость возникает потому, что части цветка формируются по определённому плану и располагаются кругами вокруг его центра. Например, число лепестков или чашелистиков может подсказать класс растения. Но цветки бывают изменёнными, а некоторые части могут отсутствовать, поэтому подсчёт не всегда даёт надёжный ответ.

От однодольных двудольные отличают не по одному заметному признаку, а по сочетанию особенностей семени, корня, листа, стебля и цветка. У двудольных обычно две семядоли, сетчатое жилкование, стержневой корень и проводящие пучки, расположенные кольцом. У однодольных часто одна семядоля и параллельное или дуговое жилкование. Если один признак не виден или выглядит необычно, остальные помогают проверить предположение.

Основные признаки двудольных покрытосеменных растений

Таблица показывает типичные признаки, а слово «обычно» напоминает, что у растений бывают исключения. При определении сначала проверьте семя, если оно доступно, а затем сравните корень, лист, стебель и цветок. Чем больше признаков совпадает, тем увереннее вывод.

Разбор задач

Задача 1. Определяем класс по описанию

Условие: в семени две семядоли, корень стержневой, жилкование листа сетчатое. Нужно определить класс растения. Каждый из перечисленных признаков характерен для двудольных, но ответ лучше обосновать их сочетанием. Сравним сведения по порядку.

1. Сначала смотрим на семя: в зародыше две семядоли, а это основной признак двудольных.
2. Затем проверяем корневую систему: стержневой корень обычно встречается у двудольных.
3. Наконец, сетчатые жилки листа тоже согласуются с признаками этого класса. Все три наблюдения указывают в одну сторону.

Ответ: растение относится к двудольным. Вывод основан на совокупности признаков, а не только на одном из них. Если бы некоторые признаки не совпали, стоило бы проверить растение дополнительно.

Задача 2. Распределяем знакомые растения

Условие: нужно распределить фасоль, пшеницу, подсолнечник и лук на двудольные и однодольные и объяснить выбор. Название растения само по себе не объясняет класс, поэтому вспомним характерные признаки и сопоставим их. У фасоли и подсолнечника обычно заметны признаки двудольных, а пшеница и лук относятся к однодольным.

1. Фасоль относим к двудольным: её зародыш имеет две семядоли, а листья обычно с сетчатым жилкованием.
2. Подсолнечник также двудольный: у него сетчатые листья и типичная для класса корневая система.
3. Пшеницу относим к однодольным: у неё одна семядоля, а листья имеют параллельное жилкование.
4. Лук тоже однодольный: его листья обычно с параллельными жилками, а в зародыше одна семядоля.

Ответ: двудольные — фасоль и подсолнечник; однодольные — пшеница и лук. Для объяснения использованы не только названия, но и признаки строения. Если растение перед вами, полезно проверить несколько его частей.

Задача 3. Определяем класс по рисунку

Условие: на рисунке неизвестного растения часть признаков не видна, но показаны семя, корень, лист и цветок. Не нужно делать вывод по тому, что просто бросается в глаза. Сначала отметим, какие признаки можно проверить, а затем оценим их надёжность.

1. Посмотрите на семя: две семядоли — сильный довод в пользу двудольных, одна — в пользу однодольных.
2. Проверьте корень и лист: стержневая система и сетчатые жилки поддерживают версию о двудольном растении; мочковатая система и параллельные жилки чаще характерны для однодольного.
3. Если цветок виден, подсчитайте его части, но считайте этот признак дополнительным: части могут отсутствовать или быть изменёнными.
4. Сопоставьте все доступные наблюдения. Если один признак не подходит, не игнорируйте его, а проверьте, не связано ли это с исключением или особенностью рисунка.

Ответ: класс определяют по большинству согласующихся признаков; при недостатке сведений вывод делают осторожно. Самым убедительным обычно будет сочетание данных о семени, жилковании и корне. Одного изображения цветка или формы листа может быть недостаточно.

Типичные ошибки

Ошибка: считать двудольным любое растение с широким листом. Так думают, потому что листья легко заметить, а слово «двудольный» кажется связанным с внешним видом растения. Но ширина листа не является главным признаком класса. Проверьте жилкование и сопоставьте его с семенем или корневой системой.

Ошибка: путать семядоли с настоящими листьями проростка. Семядоли уже заложены в зародыше и помогают использовать запас семени, тогда как настоящие листья появляются позднее. Путаница возникает, если рассматривать проросток, не зная, какие части были внутри семени. Чтобы проверить себя, проследите последовательность: сначала прорастает семя с зародышевыми частями, затем развиваются новые листья.

Ошибка: считать стержневой корень обязательным у каждого двудольного. Он характерен для большинства представителей класса, поэтому его принимают за правило без исключений. Однако один признак не всегда позволяет уверенно определить растение. Проверьте также семядоли и жилкование листа.

Ошибка: определять класс только по числу лепестков. Обычно части цветка двудольных кратны четырём или пяти, но цветок может быть видоизменён, а число его частей — неопределённым. Ошибка возникает, когда типичный признак принимают за обязательный. Используйте строение цветка как дополнительную подсказку и сравнивайте его с другими признаками растения.

Связь с другими темами

Для изучения двудольных нужно знать, из каких частей состоят семя, корень, стебель, лист, цветок и плод. Эти знания помогают увидеть, где искать признаки класса и как они связаны с развитием растения. Тема готовит к сравнению двудольных с однодольными и к изучению семейств цветковых растений. Те же признаки пригодятся при определении растений по гербарию, рисунку или живому образцу.

Что запомнить

• Двудольные — один из двух основных классов покрытосеменных растений.
• Зародыш семени двудольного растения имеет две семядоли.
• Для двудольных обычно характерны стержневая корневая система и сетчатое жилкование.
• Части цветка двудольных чаще всего расположены кратно четырём или пяти.
• Проводящие пучки в стебле двудольных обычно расположены кольцом.
• Класс растения определяют по совокупности признаков.
• К двудольным относятся фасоль, горох, капуста, подсолнечник и яблоня.