Шесть семейств двудольных: признаки, формулы цветков и определение

Словарь урока

Каждое понятие — с примером

Чашелистик и чашечка

Чашелистик — отдельная часть наружного круга двойного околоцветника. Все чашелистики цветка вместе образуют чашечку (Ч); они часто защищают бутон, но не обязательно зелёные. Ч5 означает пять раздельных чашелистиков, Ч(5) — чашечку из пяти сросшихся чашелистиков.

Пример: У картофеля пять долей чашечки соединены у основания: Ч(5).

Лепесток и венчик

Лепесток — часть внутреннего круга двойного околоцветника; совокупность лепестков — венчик (Л). Л5 обозначает пять раздельных лепестков, Л(5) — венчик из пяти сросшихся лепестков. Число долей цельного венчика помогает восстановить число его частей, но должно подтверждаться описанием.

Пример: У картофеля звёздчатый венчик пятираздельный на вид, но лепестки соединены у основания: Л(5), а не Л5.

Простой околоцветник

Околоцветник — стерильные покровы вокруг тычинок и пестиков. Он простой, если не разделён на отличающиеся чашечку и венчик. Его отдельные части называются листочками околоцветника и обозначаются О. Запись О3+3 означает два круга по три листочка.

Пример: У лилии шесть сходных окрашенных листочков околоцветника: О3+3, а не шесть лепестков плюс ещё шесть чашелистиков.

Важно: У орхидей наружные и внутренние листочки различаются; здесь они записаны как О3+[2+1 губа], чтобы явно выделить губу, а не скрыть её в числе 6. Квадратные скобки группируют подпись, но не означают срастания.

Тычинка, пыльник и тычиночная нить

Тычинка (Т) — часть цветка, образующая пыльцу в пыльнике; пыльник обычно расположен на тычиночной нити. Т3 означает три тычинки. Скобки у Т требуют пояснения: у гороха срастаются нити, а у астровых соединяются пыльники, при этом нити не образуют общую трубку.

Пример: Т(9)+1 у гороха — девять тычинок с объединёнными нитями и одна с отдельной нитью; пыльников всего десять.

Плодолистик и гинецей

Плодолистик — структурная часть женской системы цветка, образующая и несущая семязачатки. Гинецей — все плодолистики одного цветка. Из одного плодолистика может образоваться один простой пестик; несколько сросшихся плодолистиков образуют один сложный пестик. В этой русской легенде П1 — один плодолистик, П(2) — два сросшихся, П∞ — много отдельных плодолистиков с отдельными пестиками.

Пример: П(2) у капустных — не два пестика и не два семени: это один сложный пестик из двух плодолистиков.

Важно: Число плодолистиков не всегда равно числу камер завязи, рылец, семязачатков или созревших семян.

Верхняя и нижняя завязь

Завязь — часть пестика с семязачатками. У верхней завязи её стенка не срастается с окружающим цветоложем или гипантием: остальные части могут отходить от цветоложа под ней или от края окружающего гипантия. У нижней завязи стенка срастается с окружающими тканями, а околоцветник и тычинки отходят выше. Определяют положение по строению и продольному разрезу, не по направлению цветка на фото.

Пример: У вишни завязь верхняя внутри несросшегося с ней гипантия; у яблони — нижняя.

Важно: В разных пособиях верхнюю завязь показывают линией под П, нижнюю — над П. Здесь после формулы всегда написано «верхняя» или «нижняя»; на диаграмме это отдельно подписано, потому что вид сверху сам по себе высоту не показывает.

Симметрия и пол цветка в формуле

✳ обозначает радиальную симметрию учебного примера: через середину можно провести несколько плоскостей, делящих околоцветник на сходные половины. ↑ обозначает двустороннюю симметрию: характерна одна такая плоскость. ⚥ — обоеполый цветок с действующими тычинками и пестиком; ♀ — женский; ♂ — мужской. Ноль означает отсутствие обозначенного действующего органа, ∞ — многочисленные части, а не математически бесконечное число.

Пример: У гороха ↑ ⚥, у типичного цветка лилии ✳ ⚥. Т∞ вишни означает много тычинок, которые в реальном цветке всё-таки можно пересчитать.

Важно: Бесплодность и наличие зачатка завязи не равнозначны полному анатомическому отсутствию пестика; редукцию нужно подписывать отдельно.

Круг частей, знак плюс и скобки

Круг (мутовка) — группа частей, прикреплённых примерно на одном уровне вокруг оси цветка. Плюс разделяет круги или разные группы: О3+3 — два круга, Т2+4 — две короткие наружные и четыре длинные внутренние тычинки у типичных капустных. Круглые скобки означают соединение указанных однородных частей; они не меняют их исходное число. Квадратные скобки в нашей авторской легенде выделяют группу или пояснение, не обозначая срастания: [2+1 губа] — два боковых свободных листочка и губа.

Пример: Л1+2+(2) гороха читается: один флаг, два крыла и два лепестка лодочки, соединённые краями; всего 1+2+2=5 лепестков.

Чтение учебной цветочной диаграммы

Диаграмма — условный вид сверху с последовательностью кругов снаружи к центру и поперечным изображением гинецея. На наших схемах зелёный контур — чашелистик, синий — лепесток или листочек околоцветника, жёлтый двухдольный знак — пыльник, розовый — плодолистик/завязь. Дуги связи показывают срастание. Чёрная точка сверху отмечает сторону материнской оси; кроющий лист, если показан, находится снизу и не входит в околоцветник.

Пример: На схеме капусты четырём диагональным синим лепесткам соответствуют Л4; две короткие наружные тычинки показаны по бокам, четыре внутренние — попарно выше и ниже центра.

Важно: Цвет — учебная легенда, а не настоящая окраска частей. Размеры и расстояния условны; схема не заменяет разрез, развитие цветка и ключ определения.

Семейство растений

Таксономическая группа родственных родов, выделяемая по совокупности признаков строения и данных о происхождении. Совпадение одного признака, например формы листа, ещё не устанавливает семейство.

Пример: Горох и клевер относятся к семейству Бобовые, хотя их листья и размеры различаются.

Формула цветка

Условная запись числа и взаимного расположения основных частей цветка, включая чашелистики, лепестки, тычинки и плодолистики.

Пример: Запись Ч4 Л4 Т4+2 П(2) служит учебным описанием типичного цветка Крестоцветных.

Важно: Обозначения разных учебников могут отличаться; формула не заменяет реальный осмотр образца.

Диаграмма цветка

Условная схема вида цветка сверху: показывает расположение чашелистиков, лепестков, тычинок и плодолистиков относительно оси и кроющего листа. Она дополняет, но не заменяет формулу и наблюдение настоящего цветка.

Пример: На диаграмме можно увидеть круговое расположение лепестков и тычинок, которого нет в линейной формуле.

Крестоцветные (Капустные)

Семейство цветковых, у многих представителей которого цветок имеет четыре чашелистика, четыре лепестка и шесть тычинок, а плод часто стручок или стручочек.

Пример: Капуста, редис и пастушья сумка принадлежат к Капустным.

Розоцветные

Семейство цветковых с разнообразным строением цветков и плодов; у многих цветков пять чашелистиков, пять лепестков и многочисленные тычинки.

Пример: Яблоня, шиповник, вишня и земляника — Розоцветные, но их плоды устроены по-разному.

Важно: Один тип «плода розоцветных» для всего семейства неверен.

Паслёновые

Семейство цветковых, у многих представителей которого сростнолепестный венчик, пять тычинок и плод-ягода или коробочка.

Пример: Картофель, томат, перец и белена относятся к Паслёновым.

Важно: Наличие пищевых культур не делает всё семейство съедобным: некоторые виды ядовиты.

Сложноцветные (Астровые)

Крупное семейство цветковых с соцветием-корзинкой из множества мелких цветков; плод обычно семянка.

Пример: Подсолнечник, ромашка и одуванчик — представители Астровых.

Бобовые (Мотыльковые в традиционной школьной речи)

Семейство цветковых с плодом-бобом и часто характерным неправильным венчиком у многих представителей; часть видов образует клубеньки с азотфиксирующими бактериями.

Пример: Горох, фасоль, клевер и люпин — Бобовые.

Важно: Не всякий представитель имеет именно типичный мотыльковый венчик или клубеньки при любых условиях.

Зонтичные (Сельдерейные)

Семейство цветковых, у многих видов которого мелкие цветки собраны в сложные зонтики, а листья часто сильно рассечены.

Пример: Морковь, укроп и петрушка — Сельдерейные.

Важно: Среди Зонтичных есть опасные ядовитые виды; определять пищевое растение по одному запаху или листу нельзя.

Чашечка, венчик, тычинка и пестик в формуле

Чашечка состоит из чашелистиков, венчик — из лепестков, тычинка образует пыльцу, а пестик включает рыльце, столбик и завязь с семязачатками. В учебной русской формуле их обычно обозначают Ч, Л, Т и П; цифра означает число частей, знак плюс — группы, скобки — срастание однородных частей.

Пример: В записи Ч4 Л4 Т4+2 П(2) у типичного цветка капустных четыре чашелистика, четыре лепестка, две группы тычинок и пестик из двух сросшихся плодолистиков.

Важно: Детали записи положения завязи и симметрии различаются между школьными пособиями; нужно читать принятую в конкретном ключе легенду.

Корзинка

Соцветие с общим расширенным цветоложем и множеством отдельных мелких цветков, окружённых обёрткой из прицветников. У разных Астровых цветки могут быть трубчатыми, язычковыми или иными; внешне корзинка иногда кажется одним цветком.

Пример: У подсолнечника центральные трубчатые и краевые язычковые цветки находятся в одной корзинке; плод развивается у отдельных плодущих цветков.

Сложный зонтик

Соцветие, у которого от общей точки отходят лучи с маленькими простыми зонтиками на концах; каждый такой зонтичек несёт несколько отдельных цветков. Форма похожа у разных видов, поэтому сама по себе не доказывает родство или безопасность.

Пример: У укропа можно увидеть лучи большого зонтика и на их концах более мелкие зонтички; неизвестное похожее растение нельзя пробовать.

Боб, стручок и семянка

Разные типы плодов: боб обычно раскрывается двумя створками и имеет семена вдоль одного плодолистика; стручок развивается из двух плодолистиков и имеет перегородку; семянка — сухой односемянный плод с обычно не сросшимися оболочками плода и семени.

Пример: Сравните сухой плод гороха, плод редиса и плод подсолнечника по числу семян, перегородке и способу раскрывания, не разрывая неизвестные растения в природе.

Определительный ключ

Последовательность проверяемых альтернативных признаков, позволяющая постепенно сузить определение организма до группы или вида.

Пример: Сначала сравнивают соцветие, затем строение отдельного цветка и тип плода, фиксируя выбор на каждом шаге.

Формула капусты: типичный цветок Капустных

Для обычного обоеполого цветка капусты принимаем ✳ ⚥ Ч2+2 Л4 Т2+4 П(2), завязь верхняя. Четыре свободных чашелистика расположены двумя парами, четыре свободных лепестка — между ними. Две наружные тычинки короче четырёх внутренних; один сложный пестик образован двумя сросшимися плодолистиками. Ложная перегородка делит завязь на две камеры.

Пример: Дикорастущая пастушья сумка имеет короткий плод-стручочек, у культурной капусты плод вытянутый — стручок; цветочную запись проверяют вместе с плодом.

Важно: Это типичная модель, не закон без исключений: у некоторых капустных лепестки редуцированы или тычинок меньше шести. У редиса плод может не раскрываться обычными створками; по одному способу раскрывания семейство не отвергают.

Гипантий Розоцветных

Гипантий — чашевидное или трубчатое образование, связанное с основаниями чашелистиков, лепестков и тычинок вокруг пестика. Он может окружать завязь, не срастаясь с ней, или срастаться с её стенкой; поэтому сама «чашечка вокруг пестика» не означает нижнюю завязь.

Пример: У вишни один верхний пестик сидит внутри гипантия; у яблони гинецей связан с окружающей тканью, образуется нижняя завязь.

Три формулы Розоцветных

Вишня: ✳ ⚥ Ч5 Л5 Т∞ П1, завязь верхняя; один плодолистик даёт костянку. Земляника: ✳ ⚥ Ч5 Л5 Т∞ П∞, завязи верхние; отдельно указывают пять листочков подчашия, не превращая их в десять чашелистиков. У типичного пяти-плодолистикового цветка культурной яблони: ✳ ⚥ Ч5 Л5 Т∞ П(5), завязь нижняя; образуется яблоко с участием окружающих тканей.

Пример: У земляники на разросшемся мясистом цветоложе видны отдельные сухие плодики-орешки; у вишни косточка — внутренняя часть околоплодника одного плода, не весь пестик.

Важно: П∞ и П(5) принципиально различны: множество свободных плодолистиков и пять соединённых. У видов/сортов яблони число может изменяться; у махровых сортов часть тычинок превращена в лепестковидные части. Единой точной формулы и единого плода для всех Розоцветных нет.

Формула картофеля: типичный цветок Паслёновых

Для обычного пятичленного цветка картофеля: ✳ ⚥ Ч(5) Л(5) Т5 П(2), завязь верхняя. Чашечка и венчик срастаются у основания; пять тычинок прикреплены к венчику. Пыльники тесно сближены вокруг столбика, но в этой модели не записываются как пять сросшихся тычинок. Два плодолистика образуют один пестик.

Пример: Плод картофеля — несъедобная ягода, тогда как съедобный клубень — видоизменённый побег. У томата тоже ягода, у дурмана — коробочка.

Важно: У ряда паслёновых бывает другая симметрия, число частей и камер. У крупноплодных сортов томата камеры могут быть многочисленными; двухкамерную завязь картофеля нельзя выдавать за обязательную для каждого томата. Нельзя пробовать неизвестные ягоды или части паслёновых.

Трубчатый, язычковый и краевой ложноязычковый цветки

Трубчатый цветок Астровых имеет сросшийся венчик с радиально расположенными долями. Язычковый цветок одуванчика имеет вытянутый односторонний отгиб с пятью зубчиками и действует как обоеполый. Краевой ложноязычковый (лучевой) цветок подсолнечника имеет односторонний отгиб, часто с тремя зубчиками; у обычного подсолнечника однолетнего он бесплодный. Это отдельные цветки корзинки, не отдельные лепестки одного общего цветка.

Пример: Корзинка одуванчика состоит из язычковых цветков; корзинка обычного подсолнечника — из центральных трубчатых и краевых лучевых.

Формулы Астровых относятся к отдельным цветкам

Центральный трубчатый цветок подсолнечника: ✳ ⚥ Ч[редуцирована] Л(5) Т(5) П(2), завязь нижняя; Т(5) здесь обозначает соединённые пыльники при отдельных нитях. Язычковый цветок одуванчика: ↑ ⚥ Ч[хохолок] Л(5) Т(5) П(2), завязь нижняя. Для бесплодного краевого цветка подсолнечника отдельно записывают ↑ Ч[редуцирована] Л[лучевой] Т0 П[недоразвит], не ставя ему знак ⚥.

Пример: Одна центральная завязь даёт один сухой односемянный плод, который в школе называют семянкой; более точное название такого плода из нижней завязи — ципсела.

Важно: Зелёные листочки обёртки — прицветники всего соцветия, не чашелистики отдельного цветка. Хохолок и число его щетинок изменчивы. Нельзя присвоить единую формулу всей корзинке или всем краевым цветкам Астровых: у других видов они могут быть женскими и плодущими.

Флаг, крылья и лодочка; формула гороха

У мотылькового венчика гороха флаг — один крупный верхний лепесток, крылья — два боковых, лодочка — два нижних лепестка, соединённые краями и окружающие репродуктивные части. Формула ↑ ⚥ Ч(5) Л1+2+(2) Т(9)+1 П1, завязь верхняя. Пять чашелистиков срослись у основания; девять тычиночных нитей соединены, одна свободна; единственный плодолистик образует пестик и плод-боб.

Пример: У культурного гороха и дикорастущего лугового клевера мотыльковые цветки, но у клевера они собраны в головку, а не являются одним крупным цветком.

Важно: Мотыльковые — традиционное школьное название преимущественно подсемейства Faboideae (Papilionoideae), а не описание всего современного семейства Fabaceae. У других бобовых иной венчик и тычинки; даже среди мотыльковых нити могут соединяться иначе. Клубеньки не доказывают, что любое растение постоянно получает весь азот от бактерий.

Формула обычного плодущего цветка Зонтичных

Для выбранного радиально-симметричного обоеполого цветка моркови: ✳ ⚥ Ч[5 малых или редуцированных] Л5 Т5 П(2), завязь нижняя. Пять лепестков раздельны, пять тычинок чередуются с ними. Два сросшихся плодолистика образуют двухкамерную завязь; над ней заметны два столбика с утолщённым нектароносным основанием — стилоподием. Зрелый сухой плод разделяется на две односемянные части — мерикарпии.

Пример: Морковь выращивают ради запасающего корня, укроп и петрушку — ради зелени/пряностей; у каждого сложный зонтик состоит из зонтичков с отдельными цветками.

Важно: У моркови отдельные центральные цветки могут быть бесплодными, краевые — с неравными лепестками. У других зонтичных встречаются иные соцветия и пол цветков; выбранная формула не относится автоматически ко всем. Болиголов и вёх — опасные родственники: учебный ключ и запах не разрешают дегустацию.