Содержание
Однодольные растения: происхождение и признаки класса
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 мелового периода. 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 цветковых растений 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 двудольные растения 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.
— Корневая система: 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.
Подробная информация о характеристиках однодольных
Однодольные, также называемые однодольными, представляют собой класс цветковых растений, у которых в зародыше, содержащемся в семени, имеется только один семенной лист. BiologyWise предоставляет информацию о характеристиках однодольных растений.
Знаете ли вы?
Классификация цветковых растений на двудольные и однодольные впервые была упомянута в 1682 году Джоном Рэем в его работе Methodus Plantarum Nova. Около четверти видов цветковых растений относятся к категории однодольных растений. Они являются источником важных продуктов питания, таких как ячмень, пшеница, рис и кукуруза.
Царство растений можно разделить на цветковые (покрытосеменные) и нецветковые (голосеменные). Термин «однодольные» происходит от ботанического названия однодольных. Его можно разделить на два слова: моно и семядоли. В то время как моно означает один, семядоли относятся к зародышевому листу, присутствующему в семени. В случае покрытосеменных цветок является репродуктивной структурой, образующей плод для защиты семян. Семя содержит зародыш, а также запас пищи. По сути, термин «однодольные» относится к одной из двух групп цветковых растений. Одной из основных характеристик однодольных, которая отличает их от двудольных, является число семядолей (крошечные зародышевые листочки внутри семени растения). Семядоли – это первые листья, которые появляются из прорастающего семени. У однодольных имеется только одна семядоля, тогда как у двудольных присутствуют две семядоли или зародышевые листья.
Характеристики однодольных растений
Семя содержит все, что необходимо для роста и развития нового растения.
Он состоит из трех частей: зародыша, эндосперма и семенной кожуры. У растений зародыш представляет собой часть семени, состоящую из тканей-предшественников листьев, стебля, корня, а также семядолей. Семенная кожура покрывает семя и защищает зародыш и эндосперм.
Эндосперм представляет собой ткань, окружающую семя и обеспечивающую питание (пища, в основном крахмалы). Формирование зародыша начинается после оплодотворения. Зигота делится на две клетки, причем верхняя клетка является зародышем, а суспензорная (нижняя клетка) закрепляет зародыш. Первая клетка делится, образуя проэмбрион. По мере того, как клетка продолжает делиться, формируется шаровидный зародыш. При дифференцировке клеток образуются и растут одна или несколько семядолей. По мере созревания зародыша его давление сдавливает суспензор. Зрелый зародыш состоит из корешка (зародышевого корня), зародышевого побега (плюмулы, состоящей из эпикотиля и гипокотиля) и семядолей.
Количество семядолей
Семядоли – это семенные листья, образующиеся в зародыше.
Они не считаются настоящими листьями. Это семенные листья, обеспечивающие семя и прорастающий проросток источником питания на начальных стадиях прорастания. Они продолжают это делать до тех пор, пока не появятся первые настоящие листья и не начнется фотосинтез. Однодольные растения имеют только одну семядолю.
Количество частей цветка
У однодольных количество лепестков, тычинок или других частей цветка кратно трем (3, 6, 9).
Шесть лепестков нарцисса
Жилки на листьях
Еще одна характерная черта однодольных растений состоит в том, что на листе имеется несколько крупных жилок, идущих параллельно длине листа.
Параллельные жилки
Стебель
Сосудистая ткань состоит из растительных клеток, которые облегчают прохождение воды и органических/неорганических молекул к местам их хранения и использования. Эти ткани группируются вместе, образуя сосудистые пучки. У однодольных эти пучки разбросаны по всему стеблю. Однако большинство этих пучков расположены ближе к внешнему краю или периферии, чем к центру.
Развитие корневой системы
Однодольные имеют придаточную корневую систему. В отличие от стержневого корня, у которого первичный корень растет вертикально в почве, а вторичные корни растут от него, корни однодольных растений возникают из стебля, а иногда и из листа. У однодольных первичный корень обычно отмирает на ранней стадии. Первичный корень заменяется несколькими тонкими корнями, отходящими латерально от стебля или гипокотиля (область перехода между корнем и стеблем у зародыша). Однодольные имеют мочковатые корни.
Помимо вышеупомянутых характеристик, количество борозд или пор в пыльце является лишь одним из случаев однодольных. Что касается формы роста, то однодольные в основном травянистые.
Корни бамбука
Мочковатая корневая система орхидей
Примеры однодольных
Существуют различные типы цветковых растений, которые относятся к однодольным растениям. Они варьируются от трав и вьющихся лиан до больших пальм. Некоторые из примеров однодольных включают:
- Орхидеи
- Тюльпаны
- Нарциссы
- Ирис
- Лилии
- Амариллис
- Канны
- Колокольчики
- Настоящие травы
- Осока
- Ладонь
- Банан
- Сахарный тростник
- Бамбук
- Имбирь
- Лук и чеснок
- Зерновые (рис, пшеница)
- Сладкий картофель
- Кукуруза
- Рожь
В заключение отметим, что характерной чертой, отличающей однодольные растения от двудольных, является наличие в зародыше только одного семенного листа или семядоли.
Однако есть некоторые проблемы, когда дело доходит до классификации цветковых растений на однодольные и двудольные. Есть ботаники, которые считают, что разделить цветковые растения на эти два класса невозможно. В основном это связано с тем, что некоторые растения могут иметь характеристики обоих классов. Например, растения из семейств Dioscoreales и Smilacaceae отнесены к разряду однодольных, но они не имеют характерного признака параллельных жилок на листьях. У них широкие листья с сетчатым жилкованием. С другой стороны, Potamogeton — это однодольное растение, количество частей цветка которого кратно четырем. Кроме того, у некоторых однодольных наблюдается вторичный рост.
Характеристики семян однодольных растений
Существует два типа растений: цветущие и нецветущие. Покрытосеменные — цветковые растения, а голосеменные — нецветковые. Покрытосеменные — самая разнообразная категория растений в королевстве, насчитывающая более 200 000 видов. В эту категорию входят травы, кустарники и деревья, размножающиеся половым путем семенами.
Количество семядолей в семени и тип зародыша в семени дифференцируют покрытосеменные растения на однодольные и двудольные. Двудольные растения имеют две семядоли в семенах и называются двудольными. Манго и подсолнух — два примера. Однодольные (однодольные) растения имеют только одну семядолю. Два примера — сахарный тростник и кукуруза.
Однодольные
Однодольные или однодольные — это один из двух типов цветковых растений, известных как «покрытосеменные». Однодольные и двудольные — это два типа цветковых растений, которые обычно классифицируют. У членов каждой группы много общего.
Однодольные отличаются семенами, содержащими один (моно-) зародышевый лист, известный как семядоля, как следует из названия. Это монофилетическая группа, которая составляет большую часть нашей сельскохозяйственной биомассы и включает в себя ряд важных основных культур, таких как рис, пшеница, кукуруза, сахарный тростник, бамбук, лук и чеснок, среди прочих.
Предостережение: помните, что всегда есть исключения из правил при классификации цветов как однодольных или двудольных.
Некоторые однодольные могут иметь характеристики, подобные двудольным, и наоборот. Даже небольшой процент цветущих растений (около 2%) не попадает ни в категорию однодольных, ни в категорию двудольных.
Корень однодольного растения
Анатомия корня однодольного растения во многих аспектах аналогична анатомии корня двудольного растения. Эпидермис состоит из эпидермиса, коры, эндодермы, перицикла, сосудистых пучков и сердцевины. Корень однодольного часто имеет более шести (полиархических) пучков ксилемы по сравнению с корнем двудольного, у которого их меньше. Сердцевина толстая и хорошо развитая. Однодольные корни не имеют вторичного роста.
Однодольные Стебель
Стебель однодольных характеризуется склеренхиматозной гиподермой, несколькими рассеянными сосудистыми пучками, каждый из которых заключен в склеренхиматозную оболочку пучка, и крупной заметной паренхиматозной основной тканью.
- Сосудистые пучки соединяют и герметизируют.
- Сосудистые пучки в окраинах обычно меньше, чем в сердцевине.
- Паренхима флоэмы исчезла, сосудистые пучки имеют поры, заполненные водой.
Изобилатеральный (однодольный) лист
Анатомия изобилатерального листа во многих аспектах сходна с дорсивентральной. Он иллюстрирует следующие отличительные черты. У изобилатерального листа устьица присутствуют на обеих эпидермальных поверхностях, а мезофилл не разделен на палисадную и губчатую паренхиму.
Прожилки травы могут превратить несколько адаксиальных клеток эпидермиса в обширные, пустые, бесцветные клетки. Клетки буллиформы — так они называются.
- Когда буллевидные клетки в листьях впитали воду и набухли, обнажается поверхность листа.
- Когда листья вялые из-за недостатка воды, они скручиваются внутрь, чтобы уменьшить потерю воды.
- Параллельное жилкование показано на почти одинаковой ширине проводящих пучков в вертикальных срезах листьев однодольных (за исключением главных жилок).
Характеристики однодольных растений
На однодольных растениях количество компонентов цветка кратно трем.
Однодольное растение чем-то похоже на лилию. Когда однодольное семя прорастает, оно дает только один семенной лист. Этот семенной лист является первым источником питательных веществ для растения.
Листья однодольных растений, достаточно развитые для образования последующих листьев, имеют широкие жилки, идущие параллельно друг другу. Такие растения, как травы, проявляют эту черту. Механизм фотосинтеза позволяет растению получать энергию через эти листья. Сосудистая система, проходящая через стебель однодольного растения, не имеет четко выраженного рисунка. Цветки однодольных образуют пыльцевые зерна только с одним отверстием или бороздой.
Примеры однодольных растений
Травы
Хотя мы обычно не считаем траву цветущим растением, у нее есть маленькие цветки на самых кончиках! Семейство злаков является наиболее экономически значимой группой однодольных растений. Кукуруза, пшеница и рис — это травы с цветками, у которых нет лепестков или чашелистиков, поэтому их цветы обычно упускают из виду.
Пальмы
Из однодольных растений пальма является исключением. Большинство однодольных являются травянистыми, потому что у них отсутствует вторичное развитие — рост древесины и коры, — что не позволяет им вырасти такими огромными и высокими, как пальмы.
Пальмы, с другой стороны, решили эту проблему, используя свои сосудистые пучки и содержащийся в них лигнин для формирования более жесткого стебля. Стебли пальм утолщены паренхиматозными клетками, которые окружают сосудистые пучки, обеспечивая еще большую опору для высокой древовидной структуры.
Заключение
Однодольные, часто называемые однодольными, представляют собой большую категорию цветковых растений (покрытосеменных) с одной семядолей, или зародышевым листом, в семенах и цветках, которые разделены на три или несколько троек. Двудольные — это цветковые растения, которые не являются однодольными, традиционная (но парафилетическая) категория цветковых растений, характеризующаяся двумя семядолями в семенных и цветочных частях, расположенных по четыре или пять.