Систематика цветковых растений — Классификация цветковых растений - СТРОЕНИЕ ПОКРЫТОСЕМЕННОГО (ЦВЕТКОВОГО)РАСТЕНИЯ - НАД ЦАРСТВО ЯДЕРНЫЕ ОРГАНИЗМЫ - РАЗНООБРАЗИЕ ЖИВОЙ ПРИРОДЫ

Многообразие дикорастущих и культурных цветковых растений и их классификация. Элементарные понятия о систематических (таксономических) категориях — вид, род, семейство, класс. Значение международных названий растений. Класс двудольных растений. Семейства розоцветных, бобовых, крестоцветных, пасленовых, сложноцветных. Класс однодольных растений. Семейства злаков, лилейных.

Отличительные признаки растений основных семейств: их биологические особенности и народнохозяйственное значение. Типичные культурные и дикорастущие растения этих семейств. Влияние хозяйственной деятельности на видовое многообразие цветковых растений. Охрана редких видов растений. Красная книга.

Задание 28

• Повторить учебный материал по данному разделу. Проанализировать рисунок 55.

• Ознакомиться с условными обозначениями для составления формулы цветка и планом конспекта.

• Ответить на вопросы для самоконтроля.

• Ответить на вопросы контрольной работы № 35 и сверить их с ответами.

• Изучить таблицы по всем семействам.

• Проанализировать таблицы 76-78.

• Проверить по словарю терминов свои знания.

План конспекта-характеристики семейства

1. Систематическое положение (отдел, класс).

2. Число видов.

3. Ареал (площадь распространения).

4. Экологические условия (среда обитания).

5. Жизненные формы (деревья, кустарники, травы).

6. Вегетативные органы:

а) корень

б) стебель

в) лист

г) метаморфозы (видоизменения).

7. Соцветия.

8. Цветок.

9. Формула цветка.

10. Плод, семя.

11. Особенности химического состава, наличие симбиоза.

12. Представители и их группировка по характеру хозяйственного использования (пищевые, кормовые, лекарственные, декоративные, сорные, ядовитые и прочие растения).

На живых дикорастущих, культурных или комнатных растениях найдите признаки классов однодольных и двудольных.

На живых растениях поупражняйтесь в определении главных морфологических признаков семейств покрытосеменных: тип соцветия, форма листа, жилкование листа, строение цветка.

Условные обозначения для составления формулы цветка

* — цветок правильный (актиноморфный);

↑ — цветок неправильный (зигоморфный);

Со (лат. corolla «королла») или Л (рус.) — венчик, состоит из лепестков, двойной околоцветник

Са (лат. calyx «калике») или Ч (рус.) — чашечка, состоит из чашелистиков, двойной околоцветник

Р (лат. perigonium «перигониум») или О (рус.) — простой, состоящий из одних чашелистиков или из одних лепестков, его части называют листочками околоцветника;

А (лат. «андроцей») или Т (рус.) — тычинки;

G (лат. «гинецей») или П (рус.) — пестики;

— пестичный цветок.

— тычиночный цветок;

() — срастание частей цветка;

+ — одинаковые части цветка, расположенные в два круга;

, — одинаковые части цветка, различающиеся по форме;

∞ — число частей цветка, превышающее 12.

Например, формула цветка вишни записывается так:

Рис. 55. Сравнение классов двудольных и однодольных растений:

А — двудольные, Б — однодольные; 1 — две семядоли, 2 — одна семядоля, 3 — главный корень, 4 — придаточные корни, 5 — лист с перистым жилкованием,

6 — лист с пальчатым жилкованием, 7 — лист с дуговидным жилкованием, 8 — лист с параллельным жилкованием,

9 — проводящие пучки расположены по кругу, 10 — расположенные беспорядочно проводящие пучки,

11 — диаграммы цветка (а — пятимерного, б — четырехмерного, в — трехмерного)

Таблица 76. Отдел Покрытосеменные

Признаки	Класс Двудольные	Класс Однодольные
Число семядолей в зародыше семени	Две	Одна
Корневая система: а) происхождение	Система главного корня	Система придаточных корней
б) форма	Стержневая, мочковатая	Мочковатая
Камбий	Имеется	Отсутствует
Лист	Простой, сложный; пластинка цельная, рассеченная	Простой, пластинка цельная
Жилкование	Сетчатое (перистое, пальчатое)	Параллельное, дуговидное
Число частей цветка	Кратно четырем, пяти	Кратно трем
Главнейшие семейства	Розоцветные, Бобовые, Крестоцветные, Пасленовые, Сложноцветные	Лилейные Злаковые

Вопросы для самоконтроля

• По каким признакам отличают представителей класса Однодольных от представителей класса Двудольных растений?

• Какие семейства относятся к классу Двудольных?

Класс Двудольные

Семейство Розоцветные

• Какие растения относят к семейству Розоцветные?

• Что преобладает среди розоцветных — деревья, кустарники, травы?

• Какой формы листья у розоцветных?

• Какие из представителей семейства Розоцветные размножаются с помощью корневых отпрысков, усов?

• Как по строению цветка определить, что земляника относится к классу Двудольные, семейству Розоцветные?

• Чем отличаются друг от друга цветки вишни и малины?

• Что общего и различного в строении плодов земляники и малины?

• Какие растения имеют плод яблоко, какие — костянку?

• Какую роль в природе и хозяйстве человека играют растения из семейства розоцветные?

Семейство Бобовые

• Какие растения относятся к семейству бобовые?

• У каких представителей этого семейства стебель вьющийся, цепляющийся, прямостоячий, ползучий?

• У каких растений листья тройчатые, у каких — парноперистосложные с усиками, у каких — непарноперистосложные без усиков с листочком на верхушке?

• Какие организмы поселяются на корнях бобовых и живут с ними в симбиозе?

• Какого типа соцветия встречаются у бобовых?

• Чем отличается цветок бобовых от цветка розоцветных?

• Какие лепестки носят названия «парус», «весла», «лодочка»?

• Сколько тычинок у бобовых и как они расположены?

• В чем особенности плода боб?

• Как устроено семя фасоли?

• С чем связано богатство белком семян и вегетативных органов бобовых?

• Какую роль играют бобовые в почвообразовательном процессе?

• Какие из представителей бобовых относятся к пищевым, какие — к кормовым, какие — к сорным растениям?

Семейство Крестоцветные (Капустные)

• Какие растения относятся к семейству крестоцветные?

• Какие видоизменения вегетативных органов у редиса, кочанной капусты?

• Какое соцветие у редиса, сурепки, пастушьей сумки?

• Как отличить по цветку представителей семейства крестоцветных?

• Чем отличается стручок от боба?

• Какие растения из крестоцветных относятся к пищевым, кормовым, сорным?

Семейство Пасленовые

• Какие растения относятся к пасленовым?

• Каково происхождение клубней картофеля? Какое питательное вещество они запасают?

• Какие признаки строения цветка объединяют растения в семейство пасленовые?

• Какой тип плода у томатов, картофеля, баклажанов, белены, табака?

• Какие растения из семейства пасленовых являются пищевыми, какие — ядовитыми, какие — лекарственными, какие — декоративными?

Семейство Сложноцветные (Астровые)

• Какие растения относятся к семейству сложноцветные?

• По какому признаку можно отличить представителей данного семейства?

• Какие типы цветков могут формировать соцветие корзинку?

• Как различаются по функциям цветки сложноцветных?

• Как различаются по форме, внешнему виду, окраске и функции цветки в корзинке подсолнечника, василька, одуванчика?

• Какие пищевые растения относятся к семейству сложноцветные, какие лекарственные и декоративные растения?

• Почему такие растения, как одуванчик, бодяк, осот, горчак, являются трудноискореняемыми сорными растениями?

Класс Однодольные

Семейство Лилейные

• Какие растения относятся к семейству лилейные?

• По каким признакам их относят к классу однодольные?

• Какого типа корневая система у репчатого лука, какой тип жилкования у его листьев?

• Как устроен цветок у тюльпана?

• Чем отличается простой околоцветник от двойного?

• Какого типа плод у ландыша, у тюльпана?

• Чем обусловлены вкус и запах у лука и чеснока, в чем их пищевая и лекарственная ценность?

Семейство Злаковые (Мятликовые)

• Какая жизненная форма преобладает у злаковых — деревья, кустарники, травы?

• По каким признакам строения вегетативных органов можно определить представителей семейства злаковых?

• Какого типа сложные соцветия у овса, ржи, кукурузы, тимофеевки?

• Что такое колосок у злаков и из чего он состоит?

• Чем объяснить то, что цветки злаков неяркие, непахучие, мелкие, с преобладанием пленок, чешуек, щетинок?

• Чем отличается по типу опыления рожь от ячменя?

• Как называется плод злаков и каково его строение?

• Какие злаки относятся к пищевым растениям?

• Какие три злака являются главными пищевыми культурами на Земле?

• Какие злаки возделывают для кормовых целей?

• Какова роль злаков как компонентов биоценозов лугов, лесов?

Таблица 77. Характеристика семейства Розоцветные

Представители Подсемейства	Жизненная форма	Вегетативные органы. Соцветия	Цветок	Плод	Значение представителей семейства
Яблоневые: Яблоня Груша Рябина Боярышник Ирга	Деревья, кустарники	Листья простые, цельные, с прилистниками или листья перистосложные; соцветия — щиток, простой зонтик, кисть	Цветок правильный, околоцветник Двойной, чашечка из 5 чашелистиков, венчик свободнолепестный из 5 лепестков, тычинок много, пестик один, завязь нижняя. *Ч5Л5Т∞П1	Яблоко	Главные плодовые растения умеренной зоны. Древесные растения: яблоня, груша, рябина, боярышник, слива, вишня, черешня, абрикос, персик Кустарники: малина, ежевика, роза Травы: земляника, клубника. Роза (шиповник) является эфиромасличным и витаминным растением. Гибридрые сорта розы — декоративные растения Лекарственные растения: шиповник, малина, черемуха, лапчатка Поделочный материал дает древесина груши, вишни, абрикоса, рябины
Розанные: Роза Земляника Малина Лапчатка Манжетка	Травы, кустарники	Листья тройчатосложные, с прилистниками. Видоизмененные побеги — усы или листья перистосложные или простые, соцветие кисть или цветки одиночные	Цветок правильный, околоцветник двойной, чашечка из 10 чашелистиков, расположенных в два ряда, венчик из 5 свободных лепестков, тычинок много, пестиков много, завязь верхняя. *Ч(5+5)Л5Т∞П∞ (травы)	Сборная семянка, сборный орешек, сборная костянка
Сливовые: Слива Вишня Абрикос Персик Черемуха	Деревья, кустарники	Листья простые, цельные, с прилистниками. Соцветия простой зонтик и кисть	Цветок правильный, околоцветник двойной, чашечка из 5 чашелистиков, венчик из 5 лепестков, тычинок много, пестик один, завязь верхняя. *Ч5Л5Т∞П1	Костянка

Таблица 78. Сравнительная характеристика семейств отдела Покрытосеменные

Семейство	Жизненная форма	Формула цветка	Плод	Представители	Значение
Розоцветные 3 тыс. видов	Деревья, кустарники, травы	*Ч5Л5Т_П1 вишня *Ч5+5Л5Т∞П∞ земляника *Ч5Л5Т_П1 (яблоня)	Костянка, сборная семянка, яблоко	Яблоня, груша, вишня, слива, роза, земляника, малина	Плодовые деревья, кустарники, травы. Лекарственные, эфиромасличные, декоративные растения
Бобовые 12 тыс. видов	Кустарники, травы, редко деревья	↑Ч(5)Л1,2(2)Т(5+4),1П1 Венчик мотыльковый, состоит из паруса, весел и лодочки	Боб	Горох, фасоль, клевер, люцерна, люпин, желтая акация, верблюжья колючка	Кормовые, пищевые культуры. Медоносы. Важная роль в севооборотах — обогащение почвы азотом, фиксированным клубеньковыми бактериями. Декоративные, лекарственные растения
Крестоцветные (капустные) 2 тыс. видов	Травы	*Ч4Л4Т2+4П1	Стручок, стручочек	Капуста, редис, репа, сурепка, пастушья сумка	Пищевые, кормовые культуры. Медоносы. Сорняки
Пасленовые 2200 видов	Травы, реже кустарники	*Ч(5)Л(5)Т5П1	Ягода, коробочка —	Картофель, помидоры, табак, белена, дурман, паслен	Пищевые, кормовые культуры. Декоративные растения. Ядовитые растения, применяющиеся для изготовления лекарственных препаратов
Сложноцветные (Астровые) 20 тыс. видов	Травы, полукустарники	Соцветие корзинка: *Ч(5)Л(5)Т5П1; цветки трубчатые; ↑Ч(5)Л(5)Т5П1 цветки язычковые	Семянка	Подсолнечник, ромашка, василек,одуванчик, бодяк, астра, топинамбур, полынь, георгины	Пищевые, декоративные, медоносные растения. Лекарственные. Сорняки. Некоторые вызывают аллергию (амброзия)
Лилейные* 3 тыс. видов	Травы, кустарники, деревья (юкка, драконово дерево)	*О3+3Т3+3П1	Ягода, коробочка	Лук, чеснок, тюльпан, ландыш, лилия, спаржа	Пищевые культуры. Лекарственные, декоративные растения
Злаковые (Мятликовые) 12 тыс. видов	Травы, древовидная трава бамбук	Соцветие сложный колос, метелка, початок ↑О(2)+2Т3П1	Зерновка	Пшеница, рожь, рис, кукуруза, пырей, тимофеевка, мятлик, бамбук, тростник	Главные хлебные культуры. Кормовые культуры. Корневищные злаки (пырей ползучий) — сорняки. Аллергены

---

* Семейство лилейные дается в объеме, принятом в пособиях для поступающих в вузы.

Контрольная работа № 35

1. Для какого класса характерны следующие признаки: в зародыше семени две семядоли, имеется камбий, листья простые и сложные (однодольные, двудольные)?

2. Какие признаки характерны для класса однодольных (главный корень стержневой, корни придаточные мочковатые, число частей цветка кратное 5, кратное 3)?

3. Для каких семейств характерны следующие формулы цветка:

4. Для каких семейств характерны следующие типы плода: семянка, зерновка, коробочка, ягода, стручок, костянка, боб?

5. У представителей какого семейства встречается несколько типов цветка, различающихся по форме и функции (бобовые, пасленовые, сложноцветные, лилейные)?

6. Сколько цветков в одном колоске злаков: пшеница (1, 2, 3 и более), рожь (1, 2, 3 и более), ячмень (1, 2, 3 и более)?

7. Какой тип соцветия у овса (метелка, сложный колос), у ячменя (метелка, сложный колос)?

8. К каким растениям относится кукуруза (однодомное, двудомное)?

Экология покрытосеменных

В настоящее время господствующие на Земле покрытосеменные — самые молодые и многочисленные растения. Свой путь эволюции они прошли в тех условиях обитания, которые были характерны для конца мезозоя и кайнозоя, т. е. в среде, близкой к современной. Поэтому их строение и жизнедеятельность наиболее соответствуют экологическим условиям различных природно-климатических зон земного шара и сложившемуся более древнему растительному и животному миру. Из всех растений покрытосеменные наиболее широко распространены как в естественных местах обитания, так и в условиях агрокультуры. Эволюция млекопитающих, птиц, насекомых во многом связана с цветковыми растениями, и они друг для друга не только пища, среда обитания, но и во многом средство для выживания и размножения. Так, семена малины лучше всходят, если пройдут через пищеварительный тракт птицы, которая поедает плод этого растения. Травоядные животные, питаясь травой, своими экскрементами удобряют почву, создавая лучшие условия для жизни этих же трав. Насекомые, питаясь пыльцой и нектаром цветков, содействуют перекрестному опылению растений. Но в то же время гигантские стаи саранчи уничтожают огромные поля; стада коз полностью, с корнями выбирают растения, оставляя голые пустоши. В результате таких взаимодействий в природе численность какой-либо популяции увеличивается, а затем резко уменьшается, что касается в равной мере и саранчи и коз, так как они сами впоследствии остаются без корма и гибнут.

Культурные растения, возделываемые человеком с каменного века, за многие тысячелетия выведены из диких растений методом «народной селекции». Это пищевые, кормовые, прядильные, красильные, пряные, декоративные, лекарственные растения. И все то время, в течение которого человек занимался земледелием, ему приходилось бороться с сорными растениями, болезнями, паразитами, вредителями. Так, сорняки — это те же покрытосеменные растения, обитавшие на данной местности ранее (аборигены) или завезенные самим человеком с семенами из другой местности. Поскольку они всегда подвергались истреблению, у них произошел отбор на жизнеспособность, устойчивость, интенсивность размножения как семенами, так и вегетативно. Поле, оставленное без ухода, тут же заполняется сорняками, которые затеняют культурные растения, высасывают из почвы воду и питательные вещества, угнетают их ядовитыми корневыми выделениями, в результате чего урожай резко снижается. Для борьбы с сорными растениями, грибными и вирусными болезнями, паразитическими цветковыми растениями и насекомыми- вредителями используются пестициды (убивающие все живое), гербициды (уничтожающие сорняки), инсектициды (убивающие насекомых). Но неумелое и неумеренное применение этих средств губительно подействовало на человека и животных — потребителей растений. Поэтому в настоящее время ставятся задачи шире применять экологически чистые биологические методы защиты растений, совершенствовать агротехнику, соблюдать севообороты, лучше очищать семена, охранять и разводить полезных птиц, насекомых, выводить новые сорта растений, устойчивые к болезням и вредителям. Последнее особенно важно, так как гены природной устойчивости — иммунитета — для растений так же характерны, как для животных и человека, но надо их выявить и перевести в гомозиготное состояние. Покрытосеменные растения вместе с голосеменными создают среду обитания человека — это «зеленые легкие» Земли, это целостность нашей природы, ее красота, неповторимость, это пища и здоровье людей как в духовном, так и в физическом смысле. Однако лесные пожары, вырубки, вытаптывание, загазованность, радиационное облучение, осушение, затопление меняют лицо планеты, создают угрозу существованию человека. Научно-техническая революция внесла непредвиденные изменения в природную среду. Глубоко нарушено экологическое равновесие Кольского полуострова, Тюменского Севера, окрестностей озера Байкал. На наших глазах погибают Аральское море и озеро Балхаш. Почти вырублена тайга в европейской части. Все люди Земли, а нашей страны в особенности должны помнить об этом, и теперь от каждого человека, от его отношения к природе зависит будущее. Каждый человек должен охранять природу всеми доступными ему средствами, начиная от пропаганды идей охраны природы и кончая организацией природоохранной работы. В Красную книгу занесено 600 видов покрытосеменных.