Характеристика и примеры однодольных и двудольных растений

Цветковые растения самая крупная группа современных растений. Они пришли на смену папоротникам и голосеменным растениям и заселили все пространство суши и частично водную среду. Все растения делятся на группы по схожим признакам. В отделе покрытосеменных (цветковых) растений выделяют два класса — двудольные и однодольные растения. По количеству видов двудольных растений больше. Многие признаки являются общими для обоих классов. Однако у них есть существенные различия по ряду признаков. Согласно современным представлениям, однодольные, вероятно, произошли от двудольных.

Цветковые растения классифицируют на два класса — однодольные и двудольные растения, которые отличаются друг от друга разнообразием жизненных форм, количеством семядолей и другими характеристиками.
Однодольные растения – это класс покрытосеменных растений, у которых семенной зародыш состоит из одной семядоли. Примерами таких растений являются пшеница, лилия, тюльпан, осока, пальма.
Двудольные растения – класс покрытосеменных растений, у которых семенной зародыш состоит из двух семядолей. Характерными представителями класса являются подсолнечник, дуб, кофе, береза, лавр, виноград, картофель и гречиха.

Оба вида покрытосеменных растений существуют во всех возможных условиях обитания: в воде и на суше, в горах и низинах, болотах и пустынях. Они освоили различные почвы – плодородные и неплодородны, кислые и солёные. Их можно встретить в любых климатических поясах – от холодной тундры до жарких тропиков. Покрытосеменные приспособились к любым условиям, меняя свои жизненные формы, строение корня, стебля, листа. Есть формы прямостоячие и ползучие, лазящие и лежачие. Многолетние растения запасают питательные вещества не только в тканях стебля или корня, но и образуют особые органы: луковицы, корневища, клубни. Среди цветковых появились и такие специализированные формы, как эпифиты, паразиты и даже насекомоядные растения.

Вид – исторически сложившаяся совокупность популяций, особи которых сходны по морфологическим, физиологическим и биохимическим особенностям, приспособлены к определенным условиям жизни и занимают в природе определенную область – ареал, а также способны скрещиваться между собой с образованием плодовитого потомства.

Растения с одной семядолей

Однодольные представляют собой преимущественно травы — однолетние, двулетние и многолетние, реже деревья, кустарники и лианы. Среди однодольных много водно-болотных, луковичных, эпифитов. Распространены на всех континентах мира.  Проводящие пучки разбросаны, камбий отсутствует. Листья обычно с параллельным жилкованием, выделить отдельно черешок и листовую пластинку затруднительно. Верхняя и нижняя половины листа схожи друг с другом.

Как мы уже отмечали, по всей видимости, однодольные произошли от примитивных травянистых двудольных. Согласно этой концепции, класс произошёл от примитивных магнолиевых, поэтому однодольные имеют внешнее сходство с ныне живущими семействами нимфейных и перцевых, однако в ходе дальнейших исследований появились факты, которые позволили допускать, что оба эти класса развивались параллельно.

Признаки однодольных

Главная особенность класса — зачаток нового спорофита содержит только одну семядолю; мочковатая корневая система; стебель не растет в толщину, так как не имеет камбия; листья простые, с параллельным или дуговым жилкованием, исключение — вороний глаз; число компонентов цветка кратно трем; околоцветник простой. По морфологическим признакам семядоля представляет собой деформированную листовую пластинку. Питательные элементы, которые необходимы для правильного роста и развития зародыша, находятся в эндосперме. Зародыш асимметричный — семядоля занимает верхушечное положение, а почечка находится сбоку; семядоля обычно прорастает подземно.

Главный корень однодольных обычно недоразвит, его функцию выполняет система придаточных корней. Цветки, в большинстве случаев, трехчленные, реже двух- или четырёхчленные цветки, обоеполые (реже однополые), могут быть крупными или мелкими, собранными в соцветия. Опыление производится ветром. Околоцветник сростнолистный или свободный. Части околоцветника одинаковые, деления на чашечку и венчик не наблюдаются, имеется шесть тычинок (реже — меньшее число), один пестик. Семена однодольных отличаются обильным эндоспермом.

У однодольных проводящие пучки разбросаны по всему стеблю и обычно лишены камбия. Нет ясно дифференцированной коры и сердцевины. Вследствие отсутствия камбия почти все травы являются однодольными. Пальмы так же относятся к этому классу, а рост стволов в толщину у них объясняется появлением вторичной образовательной ткани.

Характерные признаки однодольных растений:

    • Сильно разветвлённая корневая система мочковатого типа, не имеющая главного корня.
    • От главного стебля не отходит дополнительных ветвлений.
    • Проводящая ткань оформлена по замкнутому типу, проводящие элементы расположены беспорядочно.
    • Листья в основном сидячего типа, охватывающие стебель полностью.
  • Парные листовые придатки отсутствуют.
  • Листовые пластинки имеют аккуратные и ровные края, жилкование параллельное.
  • Образовательная ткань стебля практически отсутствует.
  • Цветы трёхчленные, околоцветник с одинаковыми листочками, три элемента гинецея.
  • Опыление цветков происходит с помощью ветра.
  • Жизненные формы преимущественно травянистого типа.

Класс однодольные включает в себя 4 подкласса, 19 порядков, около 70 семейств, свыше 65 тысяч видов.

Представители семейств

Однодольные растения насчитывают около 64 000 видов (2 600 родов, 85-90 семейств). В конце XX — начале XXI веков ботаники-систематики увеличили количество семейств однодольных за счёт дробления уже существующих, так что в некоторых системах классификации растений «старое» семейство Лилейные распределено по нескольким десяткам семейств. Самым многочисленным семейством является Орхидные (899 родов, 27 801 вид[), отличающиеся чрезвычайно сложными, красивыми цветками. На втором месте по количеству видов стоит очень важное в хозяйственном отношении семейство Злаки (759 родов, 11 554 вида). Другие большие семейства — Осоковые (110 родов, 5784 вида), Ароидные (117 родов, 3368 видов) и Пальмовые (185 родов, 2522 вида).

Однодольные представляют собой преимущественно травы — однолетние, двулетние и многолетние, реже деревья, кустарники и лианы. Среди однодольных много водно-болотных, луковичных, эпифитов. Распространены на всех континентах мира. Главный корень однодольных обычно недоразвит, его функцию выполняет система придаточных корней. Цветки трехчленные, обоеполые (реже однополые), могут быть крупными или мелкими, собранными в соцветия. Околоцветник сростнолистный или свободный. Чашечка часто венчиковидная, имеется шесть тычинок (реже — меньшее число), один пестик.

Из однодольных производятся важнейшие продукты питания человека: хлеб (пшеница, рожь, ячмень), рисовая и овсяная крупа. В пищу также используются кукуруза, лук, чеснок, кокосовая и финиковая пальмы и другие растения. Лилия, тюльпан, гиацинт, нарцисс, гладиолус, орхидея – декоративные растения. Овёс, тимофеевка и другие растения – корм для скота. Бамбук – строительный материал. К однодольным растениям относят все культивируемые и дикие злаки, осоки, орхидеи, пальмы, лилейные и др.

Лилейные

Лилейные — семейство однодольных растений из порядка Лилиецветных. Многолетние травы с корневищами, луковицами или клубнелуковицами, реже древовидные растения. Около 1300 видов (45 родов), по всему земному шару. Это многолетние травы с подземными корневищами, клубнелуковицами и луковицами. Стебли о лиственные или листья только прикорневые, цельные, узкие. Цветки от крупных до мелких, обоеполые, трехчленные. Околоцветник простой, венчико- или чашечковидный, шестичленный. Имеется шесть тычинок, реже — три или двенадцать, один пестик. Плод — коробочка, иногда — ягода, семена содержат эндосперм.

К Лилейным относятся:

  • Функия ланцетолистная;
  • Гиацинт;
  • Лилия;
  • Тюльпан;
  • Ландыш майский;
  • Майник камчатский;
  • Лилейник желтый;
  • Лилейник оранжевый;
  • Лилейник Миддендорфа;
  • Хионодокса;
  • Чемерица;
  • Эремурус, Ширяш;
  • Камассия;
  • Пролеска;
  • Рябчик.

Основной признак, объединяющий лилейные, — общий план строения цветка. Однако детали его строения разнообразны. У одних представителей околоцветник раздельнолистный, как, например, у тюльпанов и лилий, у других, напротив, сростнолистный. Среди последних ландыш (Convallaria majalis) и виды рода купена (Polygonatum). У ландыша околоцветник колокольчатый, а у купены листочки околоцветника наружного и внутреннего круга срастаются в трубочку с 6 зубцами наверху. От общего плана строения цветка имеются и отклонения. У майника, например, 4 листочка околоцветника, 4 тычинки и пестик из 2 плодолистиков, а у европейского вороньего глаза (Paris quadrifolia) листочков околоцветника и тычинок по 8. Окраска цветков у лилейных самая разнообразная.

Некоторые растения семейства Лилейных приспособились к жизни в тропиках и субтропиках. Мощный древовидный стебель растений подсемейства Арековых имеет первичный нарост, который образуется в результате размножения клеток меристемы. У многих представителей побеги дифференцируются в присоски, усики или крючкообразные выросты. Длинные листья веерообразные или сложноперистые, в пазухах листьев располагаются соцветия. Плоды ягодовидные или костянковидные различных форм и размеров.

Злаковые

Семейство злаковые (мятликовые) — крупное семейство однодольных, число родов и  видов, составляющих  это семейство, может быть подсчитано лишь приблизительно, но, по-видимому, в него входят около 11000 видов и 900 родов, в нашей стране встречается 146 родов и до 1000 видов.  Кроме того, злаки — наиболее важное в хозяйственном отношении семейство цветковых растений.

Злаковые равномерно распределены по всему земному шару, образуя травяной покров. Один вид встречается даже в Антарктиде. В основном это однолетние и многолетние травы. Редко встречаются кустарниковые  и древесные формы (бамбук). К этому семейству относятся важнейшие культурные злаки — пшеница, рожь, рис, овес, кукуруза, ячмень, просо, а также множество дикорастущих злаков — тимофеевка, мятлик.

Различают две формы злаковых — озимые и яровые. Яровые растения высевают весной, за летние месяцы они проходят полный цикл развития и осенью дают урожай. Озимые растения сеют осенью, до наступления зимы они прорастают, а весной продолжают свой жизненный цикл и созревают несколько раньше, чем яровые. Озимые сорта дают, как правило, более высокий урожай, но выращивают их только в районах с мягкой зимой и обильным снежным покровом. Настоящие злаки бывают как яровыми, так и озимыми, а просовидные — яровыми.

Основной особенностью корневой системы злаков, как и большинства других однодольных, является раннее отмирание системы главного корня и замена ее стеблеродными придаточными корнями, возникающими в узлах зоны кущения под поверхностью почвы, а иногда и непосредственно над ней.

Стебель у однолетних или многолетних трав имеет цилиндрическую форму, членистую структуру и длинный размер. У отдельных представителей — к примеру, у бамбука — стебель со временем подвергается одревеснению. Отличительная особенность Злаковых — цилиндрические стебли в местах прикрепления листьев полые. Стебель вторично не утолщается, но ветвится в зоне кущения.

Листовые пластинки очень узкие, располагаются в два ряда. Листья имеют линейные или ланцетные пластинки и сильно разросшиеся основания (влагалища). В месте перехода влагалища в пластинку обычно находится язычок.

Цветки у злаков мелкие, обоеполые или редко однополые, например у кукурузы (мужские цветки — в метелках, женские цветки — в початках на одном растении). У большинства злаков цветок имеет 2 цветковые чешуи и 2 цветковые пленки. Тычинок в цветке обычно 3, реже 1, 2 или 6 (у одного из видов бамбука 120). Пестик один с двумя сидячими мохнатыми рыльцами.

Цветки собраны в простые соцветия — колоски, а они образуют сложные: сложный колос (рожь, ячмень, пшеница), метелку (овес, кукуруза, просо). Простой колос состоит из 1–30 цветков. Опыление злаков происходит при помощи ветра. У некоторых злаков (пшеница) обычно самоопыление.

Плод у злаков зерновка, околоплодник которого плотно срастается с семенной кожурой. Семя имеет большой эндосперм.

Двудольные растительные организмы

Двудольные — это самый многочисленный класс цветковых растений (около 75%). Количество семейств в классе более 350. Представители семейства Двудольные имеют похожее строение цветка. Зародыш симметричный — почечка занимает верхушечное положение, а семядоли располагаются по бокам зародыша; семядоли обычно прорастают надземно.

Характеристика класса

У Двудольных (Магнолиопсид) зачаток нового спорофита семени обладает двумя боковыми оппозитными зародышевыми листками. Питательные вещества, которые необходимы для нормального развития цветковых растений, располагаются в самом зародыше или в специальной запасающей ткани семени. Растение относят к классу Двудольных, если оно имеет:

  • зародыш с двумя семядолями;
  • сетчатое жилкование листьев;
  • стержневую корневую систему;
  • проводящие пучки в стебле расположены по кругу;
  • количество частей цветка кратно четырём или пяти.

В этот класс входят почти все лиственные деревья и кустарники, большинство овощных и некоторые полевые культуры, многие декоративные травянистые растения и дикорастущие травы.

Семейства двудольных

Двудольные прелстваляют собой огромный отдел цветковых растений, к которому относится около 270 семейств и 200 тысяч разнообразных представителей. Уникальные виды широко распространены в странах Европы, Азии и Африки. Большинство семейств человек использует для пищи, развития сельского хозяйства и создания лекарственных препаратов.

Двудольные составляют около 4/5 всего разнообразия цветковых растений на Земле и представлены всеми известными жизненными формами, среди них есть травы, деревья и кустарники.

Розоцветные

В семейство Розоцветные входит более 3 тыс. видов. Среди них роза, вишня, малина, яблоня. Есть древесные, травянистые формы и кустарники. Среди розоцветных много видов, которые использует человек. Это плодовые деревья (яблоки, груши, абрикосы, сливы и др), малина, земляника. Также много декоративных растений (роза, сакура).

Цветок у розоцветных правильный, с широким, выпуклым или чашевидным цветоложем. Разрастаясь, оно часто образует ложные плоды. Околоцветник двойной, из 5 чашелистиков и 5 лепестков. Иногда чашечка состоит из двух кругов по 5 чашелистиков. Тычинок много. Если присмотреться, то можно увидеть, что они расположены в кругах и имеют разную длину. Пестик может быть либо один, либо множество. Как правило, цветоложе разрастается и становится сочным в плодах с большим количеством пестиков. Каждый пестик образует один маленький плод – орешек (у шиповника, земляники) или костянку (у малины).

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.

Бобовые

Семейство Бобовые включает около 17 тыс. видов. Представителями этого семейства являются горох, фасоль, люпин, соя, клевер, акация, арахис и др. Многие из них древние культурные растения. Особенностью бобовых растений является то, что у них на корнях имеются азотфиксирующие клубеньки. У всех бобовых сложные листья с прилистниками. Цветки бобовых неправильной формы, у ряда видов два лепестка срастаются у основания. Всего лепестков пять, тычинок десять.

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.

Из возделываемых пищевых бобовых растений в России особенно распространены горох, фасоль, соя, чечевица, бобы, нут и некоторые другие. Клевер, люцерна, кормовые бобы и вика дают высококалорийный корм для сельскохозяйственных животных.

Широко распространены и декоративные бобовые растения: желтая акация, душистый горошек, на юге — белая акация и глициния.

Много растений из семейства Бобовых растет на лугах (клевер, донник, чина), в лесах (вика), в степях и полупустынях (астрагал, верблюжья колючка, солодка).

Бобовые растения являются важным кормом для травоядных животных (клевер, люцерна, вика, верблюжья колючка), есть лекарственные растения, медоносы (донник, чины, клевер), декоративные растения (душистый горошек, люпин, акации).

Крестоцветные

Семейство Крестоцветные включает более 3 тыс. видов, большинство представителей травянистые растения, произрастающие в умеренной зоне Северного полушарияв умеренной зоне, где они успешно приспосабливаются к самым разнообразным условиям существования: морские побережья, высокогорья, арктические области, пустыни и полупустыни. Представителями семейства крестоцветные являются капуста, редька, хрен, горчица, рапс, пастушья сумка, сердечник и др. Среди крестоцветных много культурных, лекарственных, декоративных растений, есть медоносы и много сорняков.

Они имеют двойной околоцветник: 4 чашелистика и 4 лепестка, расположенные крестообразно. Венчик чаще белый или жёлтый. Но бывает розовый или красный. Тычинок 6, из которых 2 – более короткие. Один пестик. Цветки собраны в соцветие кисть, верхняя часть которой – плоская и напоминает щиток. Крестоцветные – хорошие медоносы. Семена многих, даже дикорастущих, содержат много масла, которое можно употреблять в пищу и использовать для технических целей.

Плоды более разнообразны: стручки или стручочки (более короткие). Когда плоды вскрываются, хорошо видна перегородка между створками. Но у некоторых видов плоды не вскрывающиеся, а разламывающиеся на дольки (у дикой редьки).

Пасленовые

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).

Сложноцветные

Семейство Сложноцветные (Астровые) — это самое крупное семейство класса Двудольные. Оно насчитывает около 20 тыс. видов. Сложноцветные распространены повсеместно, большинство их представителей — травы. У всех сложноцветных один общий признак: соцветие – корзинка, по которой их легко узнать. Хотя размер корзинки может быть и 30 см у подсолнечника, и несколько миллиметров у полыни или салата.

Цветки у Сложноцветных мелкие, тесно прилегают друг к другу и поэтому их соцветие выглядит как один цветок. В состав соцветия может входить от нескольких до тысячи и более цветков

Цветки в соцветии различны по строению и форме. Они могут быть одно-, обоеполыми или вообще лишены тычинок и пестиков. Пестик один, пять тычинок срослись между собой пыльниками. Каждый цветок имеет двойной околоцветник, но чашечка развита очень слабо и представлена волосками, чешуйками или пленками. Венчик спайнолепестный, его форма очень разнообразна. В зависимости от его формы различают язычковые, трубчатые, ложноязычковые и воронковидные цветки.

Сочетания цветков разных типов в соцветии очень разнообразны. Так, корзинка может состоять только из трубчатых (у череды, полыни) или только из язычковых (у одуванчика, козлобородника) цветков; трубчатых и ложноязычковых (у подсолнечника) или трубчатых и воронковидных (у василька). Плод у астровых – семянка, часто с парашютиком из волосков (летучкой), служащим для распространения семян ветром (одуванчик).

Представителями сложноцветных является подсолнечник, василек, ромашка, мать-и-мачеха, нивняк, цикорий.

Сравнение однодольных и двудольных растений

Чем же эти два вида отличаются друг от друга? Рассмотрим их семена. Под плотной семенной кожурой спрятан зародыш. У всех цветковых растений зародыш — это взрослое растение в миниатюре. У зародыша есть корень и побег. Побег состоит из стебля и зародышевых листьев — семядолей. Вот в этом и состоит разница: у двудольных есть два зародышевых листа (две семядоли), а у однодольных — один лист (одна семядоля). Эти семядоли очень хорошо видны, к примеру, у фасоли при прорастании семян. Они поднимаются над землей на тонком стебельке и напоминают два круглых листика, а между ними из почки вырастают первые настоящие листья. У однодольных семядоля чаще всего остается в земле, а на поверхности появляются только настоящие листья. Это на первый взгляд несущественное различие говорит о разных эволюционных путях, по которым пошли две группы растений.

Крастко перечислим основные отличия однодольных от двудольных растений:

  • Зародыш однодольного растения обладает одной семядолей, а зародыш двудольного растения – двумя семядолями.
  • Количество структурных элементов в цветке однодольного растения кратно трем, в двухдольном – четырем и пяти.
  • Стебель однодольного растения мягкий, двудольного – твердый, часто одревесневший. В первом варианте проводящие пучки расположены хаотично, во втором – кольцеобразно.
  • Листья однодольного растения охватывают стебель и связаны с ним. У двудольного листья крепятся с помощью черешка. У первого листья имеют параллельное жилкование, у второго – сетчатое.
  • У однодольных растений корневая система мочковатого типа, у двудольных – стержневого.

Их можно сравнивать и по другим признакам, но при этом следует отметить, что только по одному признаку нельзя определить принадлежность растения к какому либо из этих классов. Например, у земляники мочковатая корневая система, но это двудольное растение, а у вороньего глаза цветок имеет 8 листочков околоцветника, но это однодольное растение, так как у него 1 семядоля в зародыше семени, а у земляники 2 семядоли. У подорожника мочковатая корневая система, жилкование листьев дуговое, но две семядоли в зародыше семени- это двудольное растение.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован.