Однодольные и двудольные растения. Класс двудольные — dycotyledonae, или magnoliopsida: описание
Класс однодольных цветковых растений объединяет около 80 семейств и более 60 000 видов. Это преимущественно травянистые растения (пшеница, рожь, лилия, ландыш, тюльпан,ятрышник, осока, тимофеевка, овес, кукуруза, ковыль) . Древесные, кустарниковые, лианы и эпифиты из однодольных встречаются лишь в тропиках (бамбук, пальма, алоэ, панданус, монстера, драцена, орхидея) .
Среди них есть растения, достигающие в длину 60-70 м (например, пальма-корифа, королевская пальма ), а лазающая пальма каламус ротанговый вырастает до 150-180 м в длину. Вместе с тем есть растения очень маленькие, например различные виды ряски размером 3-6 мм.
Многие однодольные ведут водный образ жизни (рдесты, рогоз) , околоводный (частуха, белокрыльник, аир, циперус-папирус) , некоторые живут в кронах деревьев как эпифиты(орхидеи, бромелии, хлорофитумы) .
В классе однодольных множество красиво цветущих растений, широко представленных в комнатном или садовом цветоводстве (гладиолусы, нарцисы, гиацинты, ирисы, тюльпаны) , ряд видов выращиваются как декоративные из-за красивых листьев, стеблей (кордилина, традесканция, монстера, филодендрон, диффенбахия, сциндапсус, спаржи, агава, алоэ) .
Множество представителей однодольных вошло в состав культурных растений.
К ним относятся хлебные злаки, а также лук, чеснок, ананас, сахарный тростник, пальмы -финиковая , кокосовая, сахарная, бетелевая, сейшельская и др. Все они с древнейших времен служат людям для питания и многих других целей.
Семейство лилейные
Лилейные - древнейшие из культурных растений. С одной стороны, многие дикорастущие лилейные настолько хороши, что их и сейчас выращивают в садах в первозданном виде, выведены тысячи сортов лилий и тюльпанов. С другой стороны, лук репчатый и чеснок выращиваются человеком 6 тыс. лет и в диком виде уже не встречаются.
Это семейство однодольных растений. Поэтому, прежде всего, мы вспомним, по каким признакам однодольные растения отличаются от двудольных. Затем выясним, почему прекрасные лилии, едкий чеснок и растущий в каждом доме столетник (алоэ) относятся к одному семейству. И узнаем, какие представители лилейных красивы, какие полезны, а какие - ядовиты.
Общие признаки семейства лилейные. Это крупное семейство содержит около 250 родов и почти 4 тыс. видов, распространённых на всех материках, особенно на сухих и солнечных равнинах Средиземноморья и Средней Азии. Многие виды известны только в культуре. Лилейные - травянистые растения.
Это многолетние луковичные или корневищные травянистые растения. От луковиц отходят придаточные корни, образующие мочковатую корневую систему. Листья лилейных простые, с дуговидным или параллельным жилкованием.
Цветки правильные, с простым околоцветником из 6 листочков, которые расположены в два круга. Чаще околоцветник раздельнолистный, но бывает и сростнолистным (у ландыша). Тычинок тоже 6 и тоже в двух кругах по 3. А вот пестик один, но завязь - трёхгнёздная. Все части цветка кратны трём.
Крупные и яркие цветки лилейных - одиночные. Мелкие цветки у лилейных собраны в соцветие кисть (ландыш, тигровая лилия, купена, алоэ) или зонтиковидные (чеснок, лук). Плод - коробочка (тюльпан, лилия, лук) или ягода (спаржа, вороний глаз, ландыш). В семенах - маленький зародыш и сильно развитый эндосперм.
Дикорастущие представители лилейных. Многие лилейные зацветают рановесной. В их луковицах накоплен значительный запас питательных веществ, поэтому весной они быстро трогаются в рост, зацветают, дают плоды. Лето, осень и зиму они существуют в виде луковиц.
В нашей стране наиболее известны гусиный лук и пролеска. Цветки у гусиного лука жёлтые, а у пролески - синие, голубые, реже фиолетовые.Гусиный лук встречается в лесах, на паровых полях. Пролеска - на опушках, в дубовых лесах, зарослях кустарников, обычна в лесостепной зоне. Эти растения, размножившись, образуют целые лужайки нежно-жёлтых или голубых цветов.
Видовое название пролески - сибирская, но оно ошибочно. Происходит пролеска из Причерноморья, растёт в широколиственных лесах и к хвойным лесам Сибири никакого отношения не имеет. Зато в Сибири можно увидеть другой замечательный цветок - собачий зуб, или кандык.
Лилии растут большей частью в горах, по лесным и открытым склонам. Лилия белая происходит из южной Европы. Это медонос и лекарственное растение. В лесах средней полосы растёт лилия красная, лилия кудреватая (саранка). К сожалению, эти красивые растения относятся к исчезающим и охраняемым растениям, как ирябчик шахматный .
Тюльпаны растут в пустынях и полупустынях, в степях (они легко переносят летнюю засуху). В нашей стране - в степях и широколиственных лесах. Некоторые виды занесены в Красную книгу.
Хозяйственное значение семейства. Прежде всего - это лук . Все луки имеют характерный «луковый» запах. Причём пахнут как раз не цветки, а все вегетативные части растения. Соцветие многих луков - простой зонтик, он бывает очень красив и используется в декоративных целях. Луки ценны тем, что содержат много витаминов (С и В) и фитонциды, которые относятся к группе антибиотиков!
Лук огородный (репчатый) выращивают ради сочной луковицы. Происходит он из Ирана. В культуре известен с Древнего Египта. Лук-батун - многолетний лук из Китая. Его луковицы небольшие, но очень вкусные толстые цилиндрические листья, которые можно срезать несколько раз за лето. Листья используют и у самого нежного из луков -шнит-лука . Они более тонкие, чем у лука-батуна, но зато появляются рано весной.
Чеснок родом из Средней Азии. Его луковица состоит из отдельных луковиц-деток. Цветки образуются редко. Вместо них в соцветии развиваются мелкие луковички. Из дикорастущих лилейных в пищу используют черемшу (лук медвежий) .
Спаржа лекарственная - дикорастущее растение, но выращивается и в культуре. Молодые подземные побеги являются ценным овощем. Взрослые побеги декоративные, выращиваемые в садах. Как комнатные растения выращивают другой вид спаржи -аспарагус .
В комнатном озеленении используют также алоэ, драцену .
Если бы не существовало лилейных, наши сады выглядели бы совершенно иначе, ведь это итюльпаны, и лилии, и гиацинты .
Родина тюльпанов - Средиземноморье (их название происходит от персидского «тюрбан»), хотя страной, где особенно интенсивно культивируются тюльпаны, стала Голландия.
Если цветки тысяч сортов тюльпанов, созданных человеком, прекрасны, но не имеют особого запаха, то гиацинты и большинство лилий пахнут очень сильно. Гиацинт в переводе с греческого означает «цветок дождей». На своей родине, Малой Азии, он цветёт в период дождей, а у нас - весной.
Лилии - ближайшие родственники тюльпанов. Лилия в искусстве - символ чистоты. Выведены сотни сортов, которые украшают сады с конца июня до осени. Многие сорта лилий выращивают в теплицах круглый год специально на срезку - для букетов.
Лекарственные и ядовитые растения семейства. Среди культурных и декоративных лилейных немало лекарственных. Прежде всего, это лук и чеснок, которые содержат вещества, убивающие бактерии. Всем известный «столетник», алоэ древовидный , используют для заживления ран и при желудочно-кишечных заболеваниях.
Не менее известен ландыш майский - многолетнее растение с корневищем и придаточными корнями. У ландыша всего два листа, душистое соцветие кисть. В отличие от большинства лилейных, листочки его околоцветника срастаются, образуя маленькие колокольчики. Плод - ягода. Осторожно, они - ядовиты! Но в медицине препараты ландыша широко применяются при лечении сердечных заболеваний. Ландыш используют и в парфюмерии. В косметологии используют луковицы лилии.
Многие лекарственные растения одновременно ядовиты. Например, купена, чемерица .
Безвременник, растущий в горах Кавказа, часто выращивают в садах, ведь он образует красивые цветки осенью, до ноября. Всё растение ядовито, даже вода, в которой стояли его веточки. В медицине он применяется для лечения ревматизма суставов. Из него добывают уникальное вещество (колхицин), которое незаменимо при хромосомных исследованиях.
Среди ядовитых лилейных и вороний глаз - лесное растение с мутовкой из 4 листьев и одной крупной чёрной ягодой.
Представители семейства крестоцветных широко расселены
по земному шару, но в основном сконцентрированы в северном
полушарии, в умеренной зоне, где они успешно приспосабливаются
к самым разнообразным условиям существования: морские
побережья, высокогорья, арктические области, пустыни и
полупустыни. Большинство крестоцветных - однолетние и
многолетние травы.
Листья крестоцветных очередные, нижние образуют прикорневую
розетку. Соцветия верхушечные, кистевидные или щитковидные.
Цветки лишены прицветников, мелкие, невзрачные, крайне
однообразные по своему строению. Чашелистиков 4, расположены
они в 2 круга, лепестков тоже 4, свободных, лежащих крестообразно,
откуда и название крестоцветные. В окраске цветков доминируют
желтый и белый цвета. Тычинок обычно 6, они расположены
в два круга: 4 срединные длинные, 2 боковые короткие,
составляющие наружный круг. Плоды - стручки или стручочки.
Стручки удлиненной формы, стручочки короткие.
Крестоцветные бывают как перекрестноопыляющимися, так
и самоопыляющимися. Опылители чаще всего насекомые, которых
привлекает запах медоносных видов крестоцветных. У самоопыляющихся
крестоцветных тычинки склоняются над рыльцем пестика.
Созревшие плоды хорошо приспособлены к распространению
с помощью ветра - имеют крылышки, пузыревидные вздутия;
у некоторых видов створки растрескиваются с такой силой,
что семена разлетаются на большие расстояния.
Наиболее широко представлена группа капустные, отличающиеся
плодами, состоящими из двух частей. К ней относятся большинство
сорняков и культурных растений. Из сорняков известны пастушья
сумка, сурепка, ярутка, а из культурных растений наибольшее
значение в хозяйственной деятельности имеют капуста, редька,
редис, горчица, хрен, рапс и другие. Есть среди крестоцветных
и декоративные формы (левкой).
Семейство розоцветные. Розоцветные - одно из крупных семейств,
представители которого распространены во всех областях
земного шара, но в основном приурочены к умеренной и субарктической
зонам северного полушария.
Розоцветные представляют собой разнообразную в морфологическом
отношении группу, в состав которой входят спирейные, розовые,
яблоневые и сливовые, различающиеся в основном по строению
плодов: у розовых плоды - орешки, у яблоневых - ягода,
у сливовых - костянки. Самым крупным подсемейством являются
розовые. Сюда входят травянистые корневищные многолетники
(манжетка, лапчатка), кустарники (шиповник), полукустарники
(малина, ежевика). Древесные формы характерны для субтропических
зон Африки и Северной Америки.
Листья розоцветных очередные, простые или сложные (перистые,
пальчатые, тройчатые), с прилистниками. Часто черешки
листьев и стебли снабжены шипами - выростами эпидермы.
Цветки одиночные или собраны в щитковидные, кистевидные,
метельчатые, головчатые соцветия. Чашелистиков 5 (4).
Лепестков обычно тоже 5. Тычинок от 1-4 до множества.
Плодолистиков от 1 до множества, семязачатков - 1-2. Плоды
сухие или сочные, костянки обычно сидят на коническом
выросте цветоложа. Опыление перекрестное, самоопыление
обычно происходит во влажную погоду при полузакрытых цветках.
Для многих представителей розоцветных характерно отсутствие
нормального полового процесса (апомиксис). Цветки многих
видов выделяют нектар, привлекающий насекомых-опылителей.
Очень разнообразны приспособления к распространению плодов.
Сочные, яркоокрашенные плоды малины, морошки, шиповника
охотно поедаются птицами, млекопитающими и даже рептилиями,
которые переносят непереваривающиеся семена на далекие
расстояния. У некоторых розоцветных (репейник) сухие плоды
снабжены крючками, хорошо прикрепляющимися к шерсти животных
и одежде. Легкие плоды манжеток хорошо переносятся ветром.
Среди розоцветных, пожалуй, наибольшее количество представителей,
имеющих огромное значение для хозяйственной деятельности
человека. Яблони, груши, рябины, кизильники, малина, земляника,
слива, айва, вишня, черешня - вот неполный перечень розоцветных,
широко выращивающихся в культуре, как плодовые растения.
Многие виды используются в медицине (рябина, лавровишня,
шиповник, боярышник), а также как декоративные в садоводстве
(розы, декоративная вишня, слива и др.).
Семейство бобовые. Бобовые по количеству видов занимают
третье место среди цветковых растений (после орхидных
и сложноцветных). Эти растения, очень разнообразные по
внешнему облику (среди них есть деревья, кустарники, полукустарники,
травы), известны из всех областей земного шара - пустынь
и полупустынь, субтропиков и тропиков, умеренных и арктических
широт, высокогорий, даже тропических водоемов. Способность
адаптироваться к самым разнообразным природным условиям
позволяет бобовым заселять местообитания с дефицитом влаги,
таких как тяжелые неплодородные глинистые почвы, подвижные
пески, солончаки. Этому способствуют клубеньковые азотфикси-рующие
бактерии, которые поселяются на корнях многих бобовых.
Семейство бобовых делится на три подсемейства, из которых
самыми представительными являются собственно бобовые или
мотыльковые. Для них характерны сложные листья с прилистниками,
обычно непарноперистые и тройчатые, с прилистниками. У
многих бобовых листья способны совершать разнообразные
движения: складывать листочки, вращаться, что происходит
либо под влиянием изменения тургора, либо как ответ на
механическое раздражение.
Цветки у бобовых собраны в верхушечные или пазушные соцветия
- кисть, метелку, иногда они возникают даже на стволах
деревьев. Число лепестков в цветке - 5, венчик имеет зигоморфное
строение, т. е. лепестки имеют разную форму: один из них
более крупный верхний флаг, он охватывает все остальные
лепестки, два боковых лепестка образуют крылья, а два
внутренних, срастаясь в верхней половине, образуют лодочку,
в которой располагаются тычинки и завязь. По сходству
с мотыльком такой венчик получил название мотылькового
и приспособлен он для опыления насекомыми - пчелами и
шмелями. Флаг служит для привлечения насекомых, которые
садятся на край лодочки, под его тяжестью лепестки лодочки
отгибаются, а тычинки и пестик прикасаются к брюшку пчелы
или шмеля.
У бобовых 10 тычинок, расположенных в 2 круга и обычно
срастающихся в трубку, на дне которой скапливается привлекающий
насекомых нектар. Пестик один. Чашечка состоит из 5 сросшихся
чашелистиков. Плод - боб, внутри которого семена защищены
плотной блестящей семенной кожурой, позволяющей семенам
в течение нескольких лет сохранять всхожесть. У семян
бобовых известен рекорд анабиоза: из семян арктического
люпина, пролежавшего в вечной мерзлоте 10 ООО лет, выросли
жизнеспособные растения. Способы распространения семян
очень разнообразны: разбрасывание семян при растрескивании
створок боба; перенос млекопитающими и птицами с помощью
зацепок на створках; крыловидные выросты у некоторых видов
позволяют плодам планировать, а плоды многих тропических
видов разносятся морскими течениями.
Бобовые играют огромную роль в жизни человека. По экономической
значимости они уступают только злакам. Помимо пищевых,
среди бобовых много видов кормовых, технических, медоносных,
лекарственных, декоративных представителей. Бобовые богаты
протеинами, крахмалом, жирами. Соя, горох, фасоль являются
одними из главнейших культур, особенно в странах Южной
и Центральной Америки, Юго-Восточной Азии. Арахис высоко
ценится как источник невысыхающих сортов масла. Клевер
и люцерна являются ценными кормовыми растениями. Экстракты
из корней солодки являются ценным лекарственным препаратом.
Очень декоративна белая акация.
Семейство пасленовых. Представители семейства пасленовых
распространены в умеренных, субтропических и тропических
областях, главным образом в Центральной и Южной Америке.
Это травы, кустарники, реже небольшие деревья с очередными
простыми листьями. Цветки собраны в пазушные соцветия.
Чашечка пяти лопастная, венчик состоит из 5 лопастей,
колесовидный или трубчатый. Плод - ягода, семена с эндоспермом.
Цветки опыляются насекомыми и летучими мышами. Некоторые
представители, например картофель, самоопыляющиеся. После
созревания пыльцы рыльце пестика выпрямляется и становится
на линию, по которой осыпается пыльца. Это происходит
при отсутствии насекомых. К семейству относятся беладонна,
черная белена, физалис, овощной перец, помидор, дурман,
но самым важным для человека является картофель. Родина
картофеля - Южная Америка, откуда он попал в Европу в
XVI веке и быстро распространился в культуре в странах
с умеренным климатом. Культурные виды картофеля размножаются
клубнями. Кроме картофеля, из Америки был завезен также
и табак, который выращивали сначала как декоративное и
лекарственное растение (источник витамина РР и лимонной
кислоты).
Семейство сложноцветные. Это самое крупное семейство двудольных
растений. Его представители встречаются всюду, где только
могут существовать высшие растения: от тундры до экватора,
от морских побережий до альпийских снегов, в пустынях
и черноземной зоне. Отличительная черта сложноцветных
- это их соцветие - корзинка, основу которой образует
расширенное ложе соцветия (общее цветоложе) с многочисленными
тесно прижатыми друг к другу цветками. Ложе окружено оберткой
из видоизмененных верховых листьев. Снаружи корзинка часто
покрыта видоизмененными прицветниками - щетинками, пленками.
Цветки мелкие, чашечка имеет вид хохолка. Венчик сростнолепестный.
Он может быть трубчатым или язычковым. Тычинок 5. Столбик
пестика заканчивается двухлопастным рыльцем. Плод - семянка
с кожистым околоплодником, отделяющимся от семени. Листья
очередные, разной степени расчлененности. Многим сложноцветным
свойственно опушение. Корневая система стержневая. Большинство
сложноцветных - многолетние или однолетние травы. Некоторые
сложноцветные обладают высокой чувствительностью к свету,
выражающейся в способности открывать и закрывать корзинки
в зависимости от интенсивности освещения (цветочные часы).
Большинство сложноцветных - насекомоопыляемые растения.
Для привлечения насекомых им служит яркая окраска цветков,
в основном, желтая, нектар, пыльца. Возможно самоопыление,
а иногда и апомиксис, в частности, у одуванчика. Плоды
- семянки - обычно мелкие, снабженные волосистым хохолком,
способствующим распространению семян ветром.
Наиболее важным в экологическом отношении является род
подсолнечник. Растение это было привезено из Америки и
сначала росло в садах как декоративное растение, и лишь
в XIX веке его стали возделывать как масличную культуру.
К опасным (карантинным) сорнякам относится амброзия, также
завезенная из Америки. Ее пыльца, которая образуется в
огромных количествах, вызывает аллергическое заболевание
- сенную лихорадку. Среди сложноцветных много лекарственных
растений: василек синий, ромашка аптечная, арника горная,
крестовник, череда, календула лекарственная, одуванчик.
Высокими декоративными качествами обладают многочисленные
сорта хризантем, культура которых известна в Китае и Японии
с глубокой древности.
Семейство мальвовые. Мальвовые распространены как в умеренных
областях, где они представлены однолетними или многолетними
травами, так и в тропических и субтропических зонах в
основном в виде кустарников и деревьев.
Листья очередные, пальчатые, реже цельные. Цветки пя-тичленные,
располагаются поодиночке или кучками в пазухах листьев,
иногда образуют соцветия. Кроме чашечки из 5 листиков,
у многих имеется подчашие, состоящее из 5 свободных или
сросшихся листочков. Пятилепестной венчик срастается у
основания тычиночной трубки с тычинками.
Опылители мальвовых - насекомые, однако некоторые тропические
формы Южной Америки опыляются колибри и летучими мышами;
для привлечения опылителей служит яркая, чаще красная,
окраска венчиков, нектар и пыльца.
Плод - коробочка. Семена могут быть снабжены множеством
волосков для распространения ветром, либо могут иметь
шипики (зоохория).
Наибольшее значение для хозяйственной деятельности человека
имеет хлопчатник - важнейшая техническая культура, дающая
свыше половины мирового производства волокна. Из семян
получают также хлопковое масло, используемое в мыловарении,
а также в пищевых целях. Хлопчатник был введен в культуру
одновременно в Америке, рике и Азии уже около 5000 лет
назад. Из других маль-вых известны алтей лекарственный,
обладающий противовоспалительными свойствами, а также
высоко декоративное растение гибискус или «китайская роза»
и мальва, растение с крупными яркими цветками, широко
культивируемое в садах и парках.
Семейство маревые. Из представителей этого семейства наиболее
известны, с одной стороны, злостный сорняк - лебеда, а
с другой - ценное сельскохозяйственное растение -свекла.
В целом маревые - невзрачные растения, среди них нет культурных
декоративных форм. В основном это однолетние и многолетние
травы, кустарники, реже небольшие деревья (саксаул). Листья
очередные, без прилистников, разнообразные по форме: от
шиловидных до широколопастных, мясистых. Корень стержневой,
со способностью разрастаться и превращаться в запасающий
орган (корнеплод свеклы). Цветки мелкие, зеленые или желтые,
одиночные или собранные в соцветия.
Обычно чашечка состоит из 5 чашелистиков, венчик пяти
лепестковый, тычинок - 5, с яркоокрашенными пыльниками.
Пестик обычно с двумя столбиками, сросшимися или свободными.
Маревые - ветроопыляемые растения. Плоды нераскры-вающиеся,
с пленчатым околоплодником, сухие, с крышечкой, часто
яркоокрашенные, что компенсирует невзрачность лепестков
венчика.
Маревые распространены по всему земному шару, особенно
широко это семейство представлено в пустынных сообществах
Австралии, Азии, Северной и Южной Америки, Северной и
Южной Африки. Они выносят сильное засоление и пониженную
влажность, часто встречаются на морских побережьях. Семена
и плоды маревых распространяются разными способами. Самый
оригинальный из них перекати-поле, когда высохшие кусты
однолетников осенью отрываются от субстрата, приобретают
шаровидную форму и перекатываются ветром на большие расстояния,
рассеивая по пути семена.
У многих маревых плоды приспособлены для распространения
животными: они либо съедобны, либо имеют крючки и шипы.
Важнейшим для человека растением из маревых является свекла,
прежде всего сахарная свекла - основной источник получения
сахара в странах умеренного пояса. Кормовая свекла богата
углеводами и витаминами и является прекрасным кормом для
скота, а столовая свекла издавна используется человеком
в пищу. Очень богат белками и витаминами шпинат, и даже
сорняки марь и лебеда в голодные годы служили суррогатами
крупы и хлеба. Другие маревые используются в медицине
(марь амброзиевидная), в промышленности как красители
(марь белая, лебеда садовая). В последние годы интенсивно
вводится в культуру ряд кустарниковых маревых, как кормовых
растений пустынных пастбищ.
Семейство виноградовые. Представители семейства Виноградовых
- невысокие деревья, кустарники, а чаще деревянистые лианы
- произрастают в умеренной, субтропической и тропической
зонах обоих полушарий. Листья очередные, чаще всего пальчатораздельные.
Цветки в вер-хоцветных соцветиях, мелкие, зеленоватые,
чашечка развита слабо, венчик из 5 лепестков, тычинок
4-5, завязь двух-гнездая, пестик с дисковидным или головчатым
рыльцем. Плод - мясистая ягода с 1-4 семенами.
Виноградовые - обитатели влажных и теплых лесов, где они
составляют основу лиановой флоры, иногда правда заходят
высоко в горы. Опыляются ветром или насекомыми; у культурных
сортов винограда имеет место самоопыление даже при нераскрывающихся
цветках (клейстогамия).
Наиболее известным представителем семейства является виноград.
Это лиана с простыми зубчатыми листьями, снабженная завивающимися
вокруг опоры усиками.
Виноград - одно из самых древних используемых человеком
растений. Семена винограда были обнаружены в раскопках,
относящихся к бронзовому веку, в Западной Азии и Средиземноморье.
Культурный виноград был выведен из дикорастущих видов
и сейчас распространен повсеместно на всех континентах
в местах с теплым климатом. Кроме пищевых целей, виноград
используется как декоративное растение, а дикие виды -
для целей горной мелиорации.
Однодольные растения на планете Земля появились почти в то же время, что и двудольные: с той поры прошло уже более ста миллионов лет. А вот по поводу того, каким образом это произошло, у ботаников нет единого мнения.
Сторонники одной позиции утверждают, что однодольные произошли от самых простых двудольных. Развивались они во влажных местах: в водоемах, на берегах озер, рек. А защитники второй точки зрения считают, что однодольные растения берут начало от примитивнейших представителей своего же класса. То есть получается, что формы, предшествующие современным цветам, могли быть и травянистыми.
Пальмовые, злаки и осоковые - эти три семейства оформились и распространились уже к концу А вот бромелиевые и орхидные, пожалуй, самые молодые.
Однодольные растения принадлежат к классу покрытосеменных, второму по величине. Насчитывают они около 60 000 видов, родов - 2 800, а семейств - 60. Из общего количества однодольные составляют четвертую часть. На границе 20-21 веков ботаники увеличили этот класс за счет дробления нескольких ранее выделенных семейств. Таким образом, например, распределили лилейные.
Самым многочисленным оказалось семейство орхидные, затем идут злаки, осоковые, пальмовые. И наименьшее количество видов насчитывает ароидные - 2 500.
Общепринятую, широко используемую во всем мире систему классификации однодольных цветковых растений разработал в 1981 году ботаник из США - Артур Кронквист. Он разбил все однодольные на пять подклассов: коммелиниды, арециды, зингибериды, алисматиды и лилииды. А каждый из них еще состоит из нескольких порядков, количество которых варьируется.
Однодольные относятся к Monocotyledones. А в системе классификации, разработанной APG и дающей наименования группам исключительно на английском языке, им соответствует класс Monocots.
Представлены однодольные растения преимущественно травами и в меньшей степени - деревьями, кустарниками и лианами.
Среди них много таких, которые предпочитают болотистую местность, водоемы, размножаются луковицами. Представители данного семейства присутствуют на всех континентах Земного шара.
Русское наименование однодольные растения получили по количеству семядолей. Хотя этот способ определения не является ни достаточно надежным, ни легкодоступным.
Впервые различать однодольные и предложил в 18 веке английский биолог Дж. Рэй. Он определил следующие характерные особенности первого класса:
Стебли: редко ветвящиеся; замкнуты их сосудистые пучки; проводящие пучки размещены беспорядочно на срезе.
Листья: в основном стеблеобъемлющие, не имеющие прилистников; как правило, узкой формы; жилкование дуговидное или параллельное.
Мочковатая; придаточные корни очень быстро заменяют зародышевый корешок.
Камбий: отсутствует, в связи с этим не утолщается стебель.
Зародыш: односемядольный.
Цветки: околоцветник состоит из двух-, максимум - трехчленных кругов; такое же количество тычинок; три плодолистика.
Однако по отдельности каждый из этих признаков не может четко разграничить двудольные и однодольные растения. Только все они, рассмотренные в комплексе, позволяют безошибочно установить класс.
Отдел покрытосеменных, или цветковых, растений делится на два класса: Однодольные и Двудольные. Эти классы имеют существенные различия. Двудольные - более многочисленная, развитая и распространённая на Земле группа растений.
Семя
Название класса говорит об особенности строения семени его представителей - оно имеет две семядоли.
Рис. 1. Строение семени двудольных и однодольных.
Наличие или отсутствие эндосперма не является признаком двудольных. Среди них есть виды и с эндоспермом, и без него.
Корневая система
Главный корень, развивающийся из зародыша, выделяется размерами среди остальных корней.
Лист
Для двудольных характерно разнообразие форм листовых пластинок, разный характер края листа, наличие простых и сложных листьев. Жилкование сетчатое.
Рис. 2. Листья двудольных и однодольных растений.
Стебель
Важным отличием двудольных является наличие камбия, за счёт которого стебель растёт в толщину. Однодольные не имеют камбия и поэтому среди них почти нет деревьев.
ТОП-4 статьи которые читают вместе с этой
Рис. 3. Срез стебля двудольных и однодольных.
Проводящие ткани в стебле расположены либо в центре, либо в виде кольца. У однодольных проводящие пучки рассеяны в стебле.
Цветок
Цветок имеет число частей, кратное 4 и 5. Множество видов имеет цветки с большим количеством лепестков.
Признаки класса двудольных можно кратко повторить с помощью таблицы.
Многообразие
Класс Двудольные включает более двухсот тысяч видов. Это самая большая группа в царстве растений. Число семейств класса оценивается учёными различно - от 300 до 420. Среди цветковых на них приходится 75% видов.
Основные и самые многочисленные семейства класса Двудольные растения - это:
- сложноцветные;
- бобовые;
- розоцветные;
- паслёновые;
- крестоцветные.
Сложноцветные
Сложноцветные имеют мелкие цветки, собранные в корзинки. Являются крупнейшим семейством и насчитывают 20 тыс. видов. Важнейшей культурой является подсолнечник.
Бобовые
Насчитывают 9 тыс. видов. Имеют цветок особой формы. Важнейшими культурами являются горох, фасоль, соя.
Розоцветные
Включают около 3 тыс. видов. Для них характерен цветок с 5 лепестками. Особое значение имеют фруктово-ягодные культуры (яблоня, груша и т. д.).
Паслёновые
2300 видов паслёновых имеют 5 – членный цветок. Исключительно важны в хозяйстве картофель, томат, перец.
Крестоцветные
Около 3 тыс. видов крестоцветных имеют 4 – членный цветок. Среди них много овощей (капуста, редис).
Значение в природе
Древесные растения образуют среду обитания животных и человека, составляют лиственные и смешанные леса и растительность других природных зон.
Двудольные растения являются пищей для многих животных.
Двудольные являются господствующей группой растений на планете. Поэтому играют роль в формировании биосферы, атмосферы и климата.
В хозяйственном использовании важное значение имеют:
- растения, дающие древесину;
- использующиеся в пищу;
- лекарственные растения;
- декоративные;
- технические культуры.
Что мы узнали?
Изучая в биологии 6 класса двудольные растения, мы отметили их особенности: разнообразие листьев, 4 - и 5 - членный цветок, стержневая корневая система, 2 семядоли. Узнали, что двудольные растения играют огромную роль в биосфере и хозяйстве.
Тест по теме
Оценка доклада
Средняя оценка: 4.6 . Всего получено оценок: 124.
Продолжение. См. № 10, 11, 12/2005
Ботаника в таблицах, схемах, тестах и терминах
Схема 5. Цикл развития цветкового растения
Таблица 11. Основные признаки семейств цветковых растений
Название семейства, |
Формула цветка |
Соцветие |
Особенности строения вегетативных органов |
Представители и их практическое применение |
|
Класс Двудольные |
|||||
Крестоцветные (капустные), 3 тыс |
Ч 2+2 Л 2+2 Т 2+4 П 1 |
Стручок, стручочек |
Стебли часто укороченные (розеточные), листья простые цельные или рассечённые; видоизменения корней – корнеплоды (редис, редька) |
Овощные: капуста, редис, редька, хрен, репа. Масличные: рапс, горчица. Лекарственные: икотник, пастушья сумка. Декоративные: левкой, луннария. Сорные: дикая редька, ярутка полевая |
|
Розоцветные (розовые), 3 тыс. |
Ч 5 Л 5 ТҐПҐ |
Кисть, простой зонтик, щиток |
Костянка, яблоко или яблочко, многоорешек, фрага |
Стебли часто с шипами, побеговыми колючками, листья простые и сложные с прилистниками |
Плодово-ягодные: яблоня, груша, слива, вишня, миндаль, малина, клубника. Лекарственные: лапчатка, манжетка, шиповник, рябина. Декоративные: донник, спирея, боярышник |
Бобовые, 18 тыс. |
Ч 5 Л 1+2+(2) Т (9)+1 П 1 |
Кисть, головка |
Стебли часто травянистые лианы, листья перисто-сложные с крупными прилистниками, тройчатосложные; листья могут быть видоизменены в усики |
Пищевые: горох, бобы, фасоль, чечевица, соя, арахис. Кормовые: клевер, люпин, люцерна, вика. Лекарственные: донник, дрок, термопсис |
|
Паслёновые, 2,5 тыс. |
Ч (5) Л (5) Т (5) П 1 |
Кисть, завиток, метёлка |
Ягода, коробочка |
Стебли вильчатого ветвления, листья простые; некоторые имеют клубни – видоизменённые побеги |
Овощные: картофель, перец, баклажан, помидор. Технические: табак, махорка. Лекарственные: белена, дурман, паслён, беладонна. Декоративные: петунья, душистый табак |
Сложноцветные |
Цветки 4 типов: вместо чашечки
– плёнки или хохолки. |
Кисть, завиток, метёлка. Корзинка |
Семянка, часто с хохолком, парусом или с шипиками |
Стебли часто укороченные (розеточные), листья простые и сложные |
Масличные и овощные: подсолнечник, топинамбур. Лекарственные: пижма, тысячелистник, календула, череда, ромашка |
Класс Однодольные |
|||||
Злаковые (мятликовые), 10 тыс. |
О 2+(2) Т 3 П 1 |
Сложный колос, султан, метёлка, початок |
Зерновка с крахмалистым эндоспермом |
Стебель соломина, полый внутри междоузлий, со вздутыми узлами; листья сидячие с влагалищем, цельнокрайние, простые, линейные с параллельным жилкованием |
Зерновые: пшеница, рожь, ячмень, овёс, рис, просо, сорго. Технические: сахарный тростник. Кормовые: тимофеевка, костёр, мятлик. Сорные: пырей, щетинник, плевел. |
Лилейные 1 , 3 тыс. |
О 3+3 Т 3+3 П (3) |
Зонтик, кисть, метёлка |
Коробочка, ягода |
Практически все представители имеют видоизменённые побеги: корневище или луковицу. На поверхности почвы появляются только цветоносы: листья простые, цельные, линейные или овальные, с параллельным или дуговым жилкованием |
Овощные: лук, чеснок, спаржа. Лекарственные: ландыш, купена, чемерица, алоэ. Декоративные: лилия, тюльпан |
Таблица 12. Сравнительная характеристика классов цветковых растений
Сравниваемые признаки |
Класс Двудольные |
Класс Однодольные |
Зародыш семени |
Имеет две семядоли – зародышевые листья |
Имеет одну семядолю |
Корневая система |
Стержневого типа, состоит из главного, бокового и придаточных корней |
Мочковатого типа, состоит в основном из придаточных и боковых корней |
По мере роста утолщается за счёт деления камбия – кольца боковой меристемы; проводящие пучки открытого типа (имеют камбий) расположены в стебле упорядоченно |
По мере роста не утолщается, так как камбий отсутствует; проводящие пучки закрытого типа (не имеют камбия), расположены в стебле беспорядочно |
|
Простые и сложные различной формы, черешковые и сидячие, часто с прилистниками; жилкование сетчатое с пальчатым или перистым расположением жилок |
Простые линейной, овальной, ланцетной формы, цельнокрайние сидячие и влагалищные с параллельным и дуговым жилкованием |
|
Четырёхчленные или пятичленные с двойным околоцветником, чаще насекомоопыляемые |
Трёхчленные (реже четырёхчленные) с простым околоцветником, чаще самоопыляемые и ветроопыляемые |
|
Жизненная форма |
Деревья и кустарники, однолетние, двулетние и многолетние травы |
Однолетние и многолетние травы (исключение – древовидные алоэ, пальмы) |
Число видов и семейств |
180 тыс. видов, 370 семейств |
60 тыс. видов, 60 семейств |
Таблица 13. Общая характеристика бактерий
Форма клеток и размеры |
Особенности клеточного строения |
Питание и дыхание |
Размножение и спорообразование |
Представители |
Сферические (кокки), палочковидные (бациллы), изогнутые (вибрионы), спиральные (спириллы); могут образовывать колонии: нить из шариков (стрептококк), «виноградная гроздь» (стафилококк). Размеры в пределах 0,1 – 10 мкм (1мкм = 10-6 м). Впервые описал бактерии зубного налёта А.Левенгук в 1683 г. |
Прокариотические (доядерные) одноклеточные или колониальные клетки имеют клеточную стенку из белка муреина и слизистую капсулу из полисахаридов; в цитоплазме расположен нуклеоид (ядерная зона) с кольцевой молекулой ДНК (плазмиды); в цитоплазме также есть рибосомы, фотосинтетические мембраны (только у автотрофных фотосинтезирующих) и мезосома (органелла дыхания); оболочка клеток может иметь выросты – жгутики и пили (органеллы движения) |
Размножаются только бесполым путём, прямым делением на двое (амитоз), происходящим при благоприятных условиях каждые 20 мин; бесполому размножению может предшествовать половой процесс (конъюгация, трансдукция или трансформация), приводящие к генетической рекомбинации дочерних клеток. При неблагоприятных условиях (отсутствие влаги, пищи, положительной температуры и др.) переходят к спорообразованию: из одной клетки образуется одна крупная эндоспора, покрытая толстой защитной оболочкой, способная выдерживать, высушивание, кипячение, замораживание и др. |
Обеспечивают круговорот веществ в природе и участвуют в образовании перегноя – плодородного слоя почвы (бактерии гниения); связывают атмосфер-ный азот в виде доступных для растений нитратов и нитритов (клубеньковые бактерии). Используются в промышленности для получения простокваши, йогурта, силоса (молочнокислые бактерии), антибиотиков (актиномицеты, стрептомицеты), кормового белка (водородные бактерии). Возбудители опасных заболеваний человека (чума, холера, дифтерия, ангина и др.), животных и растений (ожог коры яблонь) |
Таблица 14. Характеристика основных представителей грибов
Представители |
Особенности строения |
Способ питания |
Особенности размножения |
Значение |
Плесневые грибы: мукор, или «белая плесень» |
Грибница (мицелий) бесцветный, многоядерный с ризоидами, на мицелии развиваются спорангии на ножках |
Сапрофит (питается мёртвыми органическими веществами). Развивается на хлебе |
При помощи спор, образующихся в шаровидных чёрного цвета спорангиях; при истощении питательной среды переходит к половому размножению |
Порча пищевых продуктов |
Пеницилл, или «зелёная плесень» |
Мицелий многоклеточный, зеленоватый, с перегородками между клетками; на концах нитей мицелия (гифы) образуются кисточки (конидии), несущие споры |
Сапрофит. Развивается на овощах, фруктах, варенье |
При помощи спор, образующихся на конидиях; при истощении питательной среды переходит к половому размножению |
Клетки мицелия вырабатывают пенициллин – антибиотик, подавляющий рост бактерий стафилококков. Открыл это семейство А.Флеминг в 1929 г. |
Дрожжевые грибы: хлебные дрожжи |
Одноклеточные микроскопические, не имеющие мицелия, образующие колонии из овальных клеток |
Сапрофиты. Питаются путём сбраживания сахаров в спирт и углекислый газ с выделением тепла |
При благоприятных условиях размножаются вегетативно – почкованием; при истощении питательной среды переходят к половому размножению |
Известны только в культуре, широко используются в хлебопечении |
На мицелии, развивающемся в колосьях хлебных злаков, вырастают тёмные рожки, содержащие ядовитые вещества – галлюциногены |
Споры гриба разносятся насекомыми, привлечёнными выделенной грибом сахаристой жидкостью «медвяной росой» |
Мука, приготовленная из заражённых колосьев, может быть причиной сильного отравления, сопровождающегося гангреной и судорогами |
||
Мицелий развивается внутри побегов растений, выросших из заражённых семян; образующиеся колосья приобретают «обугленный» вид, так как мицелий к моменту их созревания распадается на споры |
Споры гриба в момент цветения злаков разносятся ветром и, попадая на пестики цветков, заражают новые растения |
Вызывает заболевание злаков – пыльную, пузырчатую, стеблевую и твёрдую головню |
||
Шляпочные грибы: белый гриб, подберёзовик, подосиновик, сыроежки, лисички и др. |
На многоклеточном мицелии в благоприятных условиях (тепло, влага) развиваются плодовые тела (спорофоры), состоящие из шляпки и ножки; на нижней стороне шляпки в спороносном слое (гименофор) трубчатого или пластинчатого вида развиваются споры |
При помощи спор; при помощи гамет, образуемых на концах мицелия; вегетативно; при помощи кусочков грибницы |
Разрушают древесину (трутовики, опята); используются в пищу человеком и животными |
Схема 6. Схема биологической системы растений (основные таксономические единицы)
Таблица 15. Общая характеристика лишайников
Местообитание и представители |
Внешнее |
Внутреннее |
Питание и размножение |
Значение в природе и жизни человека |
На камнях (графис, леканора), на стволах и ветвях деревьев (пармелия, уснея), на почве (кладония, цетрария), на обработанной древесине (рамалия, алектория), в воде (гидротирия, дермакарпон) |
По внешнему виду слоевища различают: накипные, или корковые (графис), листовые (пармелия), кустистые (кладония) |
Слоевище состоит из верхней и нижней коры, сердцевины, образованной гифами гриба, и слоя клеток водорослей (гонидиальный слой) |
Водоросль снабжает лишайник органическими веществами, образованными при фотосинтезе, а гриб – минеральными солями и водой. Размножается вегетативно кусочками слоевища, группами клеток, оплетённых гифами гриба, выдуваемыми через отверстия в коре (соредии) |
Разрушают горные породы и образуют почвенный слой (пионеры растительности). Слагают напочвенный покров тундры и служат пищей северным оленям (ягель). Используются в промышленности для фиксации запаха духов, получения красителей, индикаторов и др. |
Таблица 16. Основные жизненные формы (по К.Раункиеру)
Жизненная форма |
Характеристика |
Примеры растений |
Фанерофит |
Растения, у которых почки возобновления находятся на некотором расстоянии от поверхности почвы (выше 25 см). Эта жизненная форма растений абсолютно доминирует (96%) во влажных тропических лесах (гилеях), а также значительно представлена в субтропических лесных формациях (65%) |
Сосна сибирская, клён ясенелистный, берёза повислая, ольха клейкая |
Низкорослые суккуленты, травы (стелющиеся), почки возобновления которых расположены низко над поверхностью почвы (ниже 25 см). Встречаются в тундрах, высокогорьях и аридных районах |
Брусника, черника, вереск, касандра |
|
Гемикриптофит |
Растения, у которых почки возобновления в неблагоприятный для вегетации период года сохраняются на уровне почвы и защищены отмершими листьями или снежным покровом. Преобладает в составе растительности тундры (60%) и степей (63%) |
Лютик едкий, одуванчик лекарственный, колокольчик раскидистый, некоторые злаки |
Криптофит |
Многолетние травянистые растения, у которых почки возобновления закладываются в луковицах, клубнях, корневищах и находятся в почве, благодаря чему они защищены от прямого воздействия среды. Надземные органы этих трав отмирают с наступлением периода, неблагоприятного для вегетации, и восстанавливаются в дальнейшем из скрытых под землёй почек возобновления, имеющихся на корневищах и других многолетних подземных органах растений |
Ветреница лютичная, тюльпан, гусиный лук |
Однолетние растения, полностью отмирающие к зиме, но сохраняющие жизнеспособные семена. Эти однолетние травы господствуют в полупустынях и пустынях (73%), в сухих степях |
Мак самосейка, марь белая, желтушник левкойный, икотник серый |
Таблица 17. Основные растения – индикаторы загрязнения атмосферного воздуха
Компоненты загрязнения |
Важнейшие древесные породы |
Сельскохозяйственные и декоративные растения |
Диоксид серы |
Ель (европейская, сербская), пихта европейская, сосна обыкновенная, ясень американский |
Пшеница, ячмень, люцерна, клевер, хлопчатник, фиалки |
Фтористый водород |
Ель европейская, пихта европейская, орех грецкий |
Виноград, абрикос, гладиолус, ландыш, нарцисс, тюльпан, рододендрон |
Граб обыкновенный, липа сердцевидная |
Сельдерей, махорка |
|
Хлористый водород |
Ель европейская, лиственница европейская, лещина обыкновенная, ольха клейкая |
Фасоль, шпинат, редис, смородина, клубника |
Сосна Веймутова |
Табак, картофель, соя, томаты, цитрусовые |
|
Тяжёлые металлы |
Тсуга канадская, вяз гладкий |
Овсяница, орхидеи, бромелиевые |
Продолжение следует
