Ещё на ранних этапах развития покрытосеменных выделились две очень отличающиеся между собой ветки. Одна из них дала растения, которые объединили в класс Двудольные, другая - класс Однодольные.

Характерные признаки растений класса Однодольные (Лилиопсиды)

Первоначально учёные предполагали, что наиболее примитивными среди цветковых растений являются однодольные (лилиопсиды). Однако в ходе дальнейших исследований появились факты, которые позволили утверждать, что либо однодольные произошли от двудольных, либо оба эти класса развивались параллельно.

Класс Однодольные (Liliopsida ) насчитывает около $63 \ 000$ видов ($2600$ родов).

У однодольных зародыш семени содержит лишь одну семядолю. Зародышевый корешок вскоре после прорастания отмирает и начинает развиваться мочковатая корневая система из придаточных корней. То есть ярко выраженный главный корень отсутствует.

Также у однодольных растений почти полностью отсутствует камбий (образовательная ткань , благодаря делению клеток которой стебель и корень растёт в толщину), потому стебли и корни однодольных не бывают толстыми.

Замечание 1

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.

У однодольных стебли слабо ветвятся.

Листья в основном простые, сидячие, цельные, узкие, направлены вертикально вверх, с параллельным или дугообразным жилкованием.

Число составляющих околоцветника, как правило, кратно трём.

Замечание 2

Встречаются однодольные растения с двухчленными или четырёхчленными цветками и сетчатым жилкованием листьев (вороний глаз).

Распространены однодольные растения по всему земному шару. В тропических широтах они в основном представлены древесными породами с вторичным приростом стебля. В степной зоне однодольные травы являются основной составной частью растительной массы.

Однодольные представители степной растительности характеризуются мощным развитием корневищ, системы клубней и луковиц.

Несмотря на то, что однодольные составляют всего $15\%$ покрытосеменных растений - они играют очень важную роль в жизни человека.

К классу Однодольные относятся:

• основные злаки (пшеница, рожь, рис, кукуруза), дающие пищу человеку и животным,
• пальмы (финиковая, кокосовая), обеспечивающие людей маслом, плодами и материалом для изготовления бумаги и канатов,
• декоративные растения (лилии, тюльпаны, нарциссы и др.),
• многие лекарственные травы.

Характерные признаки растений класса Двудольные (Магнолиопсиды)

Двудольные (Магнолиопсиды) считаются самыми примитивными цветковыми растениями.

Зародыш семени у этих растений имеет две семядоли. Проводящая ткань в стебле расположена пучками кольцеобразно, а между слоями флоэмы и ксилемы есть камбий (образовательная ткань), благодаря деятельности которого ствол утолщается.

Число частей околоцветника обычно кратно пяти или четырём.

Характерный признак двудольных - наличие мощного главного корня, образовавшегося из зародышевого корешка.

Листья у представителей класса широкие, жилкование - сетчатое, края часто зубчатые. Многие виды имеют сложные и рассечённые листья.

Класс Двудольные (Magnoliopsidа) - наиболее многочисленная группа растений - около $200 \ 000$ видов ($350$ семейств).

Представители двудольных во всех жизненных формах встречаются на всех континентах Земли и составляют основную часть растительного покрова нашей планеты.

Среди двудольных, которые использует человек, плодово - ягодные культуры, большинство лекарственных растений, пряные и ароматические растения, почти все деревья, пищевые и кормовые культуры и пр.

Замечание 3

Наиболее древней группой среди двудольных являются многоплодные растения порядков порядков магнолиецветных и лютикоцветных. У некоторых растений семейства лютиковых, формально относящихся к классу двудольных, имеется всего одна семядоля. Существуют многие переходные формы, которые нельзя классифицировать однозначно.

Основные семейства двудольных и однодольных растений

Основные семейства класса Двудольные:

• Капустные (Крестоцветные) (Brassicaceae) - более 3 тыс видов преимущественно травянистых растений (овощные растения: капуста, редька, редис, хрен, горчица; кормовые: рапс, брюква; масличные: горчица, рапс; лекарственные: пастушья сумка).
• Розовые (Rosales) - более $3$ тыс видов травянистых растений, кустарников, полукустарников и деревьев (плодово - ягодные растения: яблоня, груша, вишня, абрикос, малина, клубника; декоративные: роза, боярышник, таволга; лекарственные: рябина, шиповник, тёрн).
• Бобовые (Fabales) - более $12$ тыс. видов травянистых растений, кустарников и деревьев (зернобобовые культуры: фасоль, горох, соя, чечевица, арахис; кормовые растения: клевер, донник, люцерна, люпин; масличные: арахис, соя; лекарственные: донник, робиния (акация) белая.
• Паслёновые (Solanales) - более $2,5$ тыс видов травянистых растений (овощные культуры: картофель, помидор, баклажан, перец; технические культуры: табак; декоративные растения: петуния, физалис, табак душистый; лекарственные: дурман, белена, белладонна, паслён).
• Астровые (Сложноцветные) (Asterales) - более $20$ тыс. видов преимущественно травянистых растений, редко - кустарников и деревьев (овощные культуры: артишок, цикорий; технические: подсолнух; кормовые растения: топинамбур; декоративные: астра, хризантема, бархатцы, маргаритки, ромашки; лекарственные: календула (ноготки), тысячелистник, одуванчик, полынь, лопух.

Основные семейства класса Однодольные:

• Лилейные (Liliaceae) - около $2 \ 500$ видов многолетних травянистых растений: лилия, тюльпан, подснежник, гиацинт, ландыш).
• Луковые - около $750$ видов многолетних травянистых растений: различные виды лука, чеснок).
• Злаковые - до $11$ тыс. видов травянистых растений(одревесневшие стебли имеет только бамбук): зерновые культуры - пшеница, рожь, рис, кукуруза, овёс, ячмень; кормовые - ежа, тимофеевка, суданская трава; технические - сахарный тростник, бамбук; лекарственные - кукуруза, овёс, пырей.

Однодольные растения широко распространены по миру. Представителей этого класса можно встретить на всех материках и континентах. В процентном соотношении на их долю приходится четвертая часть от всех цветковых растений мира.

Общая характеристика

Однодольные растения представлены в природе достаточно широко. Специалисты различают не менее 60000 видов, которые объединены более чем в 80 семейств. Наиболее распространены растения травянистого типа. Но есть среди представителей этих семейств древесные и кустарниковые виды, лианы. Они распространены в тропиках (бамбук, пальма, орхидея, алоэ).

Класс Однодольные растения свое название получил из-за количества семядолей в зародыше. Считается, что произошли они от примитивных двудольных видов. Относятся к покрытосеменным цветковым растениям. Разводятся как красивые садовые культуры. Одни выделяются яркими цветами (гладиолусы, ирисы), другие выращиваются из-за листьев (монстера, агава). Отдельная группа представлена культурами, являющимися основным источником продовольственного зерна и круп.

Часть растений имеют скромные размеры (до 6 мм), а есть среди представителей класса настоящие гиганты. Так, королевская пальма нередко достигает в высоту 70 м. Ротанговый каламус, относящийся к разновидности лазающих, может вырастать до 150 м и более.

Большая часть растений относятся к наземным видам (лилии, тюльпаны, тимофеевка, пырей). Есть и представители водного образа жизни (рогоз, ряска, рдест), а также обитающие в прибрежной зоне (аир, белокрыльник, частуха). Встречаются растения-эпифиты, которые селятся в кронах деревьев (орхидея).

Спецификация

В общей сложности однодольные растения разделяют на 7 порядков: Лилейные, Осоковые и Злаковые, Орхидные, Имбирные, Ароидные и Пальмовые, Частуховые и Рдестовые, Эриокаулоновые. Центральным звеном класса считаются представители Лилиецветных. От них шла эволюция. С одной стороны, усложнялся цветок, чтобы приспособиться к опылению насекомыми. Другое направление связано с упрощением. Цветки приспосабливались к опылению с помощью ветра.

По другой спецификации класс Однодольные растения разделяют на 5 основных порядков. Центральным все так же считаются Лилиецветные. Затем следуют Злакоцветные и Осокоцветные. Завершают классификацию Ситниковые и Пальмоцветные.

Различают дикорастущие и культурные виды. Часть злаковых относят к промысловым, но есть среди представителей класса и злостные сорняки, с которыми трудно бороться (пырей, мятлик). Много видов выращивают и используют для декоративных целей. Часть однодольных растений являются лекарственными, некоторые, в том числе и из этой группы, ядовиты.

Особенности

Строение однодольных растений отличается от представителей класса двудольных. Первая особенность - корневая система. Она мочковатого типа и формируется за счет придаточных ответвлений от основного стержня. Главный корень быстро перестает расти. От него образуются боковые придатки, которые образуют систему корней в верхнем грунтовом слое.

Стебель однодольных растений редко ветвится. Камбий в нем отсутствует, из-за этого нет утолщений, наблюдающихся у представителей двудольных видов. Стеблевые пучки сосудов расположены беспорядочно и имеют замкнутую систему. Листья имеют дуговидное или параллельное жилкование. Своей частью они охватывают стебель. Прилистники отсутствуют.

Цветок по строению обоеполый (за редким исключением). Присутствует один пестик и по большей части шесть тычинок. Цветок может быть как крохотного, так и крупного размера. Околоцветник чаще всего сросшийся, но встречается и свободный. Чашечка венчиковидная. Плод - коробочка, у некоторых видов образуется ягода. Семена в своем составе содержат эндосперм.

Группа по большому счету монолитная. В основном это представители травянистой формы жизни. На что стоит обращать внимание при осмотре растения - это корневая система, листья и цветы. Также можно определить принадлежность к классу по плоду, если иметь его в наличии.

Признаки однодольных растений дают возможность отнести того или иного представителя к этому классу, однако рассматривать их нужно не по отдельности, а комплексно. Цветок и околоцветник, как правило, имеют количество лепестков, кратное трем. Тычинки определяются по такому же принципу. В редких случаях может наблюдаться кратность, равная двум. Но никогда лепестков и тычинок не бывает пять.

Важно обращать внимание на листья. По типу их жилкования часто можно легко отнести растение к тому или другому классу. У однодольных лист имеет дуговое или параллельное их расположение. Черешка он не имеет и часто охватывает основанием стебель.

Зародыш из семядоли прорастает подземно, наверх ее не выносит. Корневая система мочковатая, придаточные корни расположены в верхнем слое. Стебель не утолщается, так как не имеет камбия. В нем слои сердцевины и коры слабо выражены.

Однодольные и двудольные растения: различия

Основное, но не абсолютное отличие - количество семядолей. Если молодое растение после прорастания образует ярко выраженный стержневой корень, то это представитель класса двудольных. Сетчатое или перистое жилкование листа, а также наличие черешка свидетельствует о том, что это вид не из семейства однодольных. У них также не может быть прилистников.

Однодольные и двудольные растения на срезе стебля имеют разное расположение проводящих волокон. Оно может быть кольцевым или хаотичным. Если имеет место равномерное их распределение по кругу, то следует относить растение к классу двудольных. То же самое следует делать, если есть четкое разделение структуры стебля на сердцевину, кору и промежуточный слой. Пятилистный цветок или кратное этому числу количество лепестков также свидетельствует о принадлежности не к классу однодольных.

Значение

Однодольные растения играют важную роль в жизни человека. С одной стороны, это их промысловое значение. Хлеб, крупы, кукуруза, луковичные - это важнейшие продовольственные культуры, без которых невозможно представить жизнедеятельность человека. А еще это сахарный тростник, финиковые и кокосовые пальмы, ананасы.

Другие виды этого класса выращиваются людьми для декоративных целей. И их значение также трудно переоценить, так как представить жизнь без ярких и нарядных тюльпанов, гиацинтов, гладиолусов, орхидей и многих других видов невозможно.

Бамбук относится к строительному материалу и в отдельных регионах является основным источником такого сырья. Многие растения из этого класса используются для кормления скота. Часть из них является сорными. Некоторые ядовиты. Есть среди представителей однодольных и лекарственные виды, использующиеся при болезнях желудочно-кишечного тракта и для заживления ран.

Двудольные растения (лат. Dicotylédones), или Магнолиопси́ды (лат. Magnoliópsida) - класс отдела покрытосеменных растений. У зародыша семени двудольных имеются две боковые супротивные семядоли, что и является их основной характеристикой, отсюда и название. К двудольным растениям относятся свыше 200 тыс. видов (примерно 10 тыс. родов и 300 семейств ). Данный класс объединяет как деревья, так и кустарники, но подавляющее большинство – это травянистые растения, которые распространены во всех уголках земного шара. Самой многочисленной является группа отдела цветковых, насчитывающая свыше четверти миллиона видов.

В отличие от однодольных, у двудольных проводящие пучки открытого типа, одного размера и расположены в виде колец, а между древесиной и лубом развивается образовательная ткань (камбий), которая обеспечивает вторичное утолщение. Листья у этих растений могут быть простыми и сложными, имеют сетчатое жилкование. Они обычно расчленены на листовую пластинку и черешок. Листовая пластинка редко бывает цельной, её края зубчатые или с выемками. Цветки 4- или 5-членные, также число частей цветка (чашелистиков, тычинок и плодолистиков) зачастую кратно 4 или 5. Околоцветник у большинства видов двойной. Корешок зародыша, в основном, трансформируется в главный корень, приспособленный к долголетнему существованию. Среди двудольных можно встретить представителей с атипичными признаками, а иногда с качествами, более характерными для группы однодольных.

Размножение

Размножение двудольных происходит при помощи цветков, в которых происходит опыление женских органов, представленнях пестиками, где содержатся яйцеклетки, пыльцой из мужских органов или тычинок. Процесс прорастания и соединения пыльцы с яйцеклеткой в завязи называется оплодотворением. Опыление может быть перекрестным или самоопылением.

По цикличности роста и плодоношения все растения подразделяют на однолетние, двулетние и многолетние. Любое двудольное растение принадлежит к одной из этих групп. Среди однолетних есть много сорняков, которые вырастают, цветут, дают семена и увядают за один сезон. Цикл роста и созревания двулетних растений составляет два года. За первый сезон растение надежно укореняется и формирует листовую розеткую. На следующий год продолжает свое развитие, цветет и плодоносит, после чего погибает. Многолетние растения развиваются и растут много лет, достигнув определенного возраста, продолжая расти, цветут и плодоносят каждый год. На это взросление уходит несколько лет.

Если в зависимости от количества семядолей все цветковые растения делят на два основных класса, то строение цветка служит основой для формирования семейств. Это крестоцветные, бобовые, пасленовые, т.д.

Покрытосеменные или цветковые

Эволюционно наиболее молодая и самая многочисленная группа растительного мира, для которых характерно наличие цветка и плода.

Они возникли в середине мезозойской эры и господствуют в современных ландшафтах. В настоящее время на Земле насчитывается свыше 260 тыс. видов цветковых растений, произрастающих во всех климатических зонах. Покрытосеменные растения являются главными пищевыми, кормовыми, лекарственными, техническими, декоративными растениями, а также сорняками.

Особенности организации покрытосеменных:

Формирование цветка - органа, совмещающего функции полового и бесполого размножения.

Образование в составе цветка завязи, заключающей в себе семязачатки (семяпочки) и предохраняющей их от действия неблагоприятных условий среды.

Двойное оплодотворение с образованием триплоидного эндосперма.

Запасающая (питательная) ткань.

Редукция гаметофита (мужской гаметофит - пыльцевое зерно - состоит из двух клеток: вегетативной и генеративной; генеративная делится, образуя 2 спермия). Женский гаметофит состоит из 8 клеток зародышевого мешка.

Усложнение и высокая степень дифференциации вегетативных органов и тканей (наиболее совершенная проводящая система, обеспечивающая быстрый ток воды и минеральных солей от корней к листьям и цветкам и быстрый отток органических веществ от листьев к стеблю и корням).

Жизненный цикл цветкового растения (яблони) (доминирует спорофит, гаметофиты раздельнополые, крайне редуцированы, мужской гаметофит образуется внутри пыльцевого зерна, женский (зародышевый мешок) - внутри семяпочки):

1 - дерево (спорофит);

2 - цветок;

3 - тычинка;

4 - пестик (формирование семяпочки (мегаспоры) в завязи);

5 - микроспоры (пыльца);

6 - прорастание пыльцевой трубки в зародышевый мешок;

7 - оплодотворение;

8 - плод;

9 - семя;

10 - прорастание зародыша семени;

11 - проросток

У покрытосеменных растений наблюдается наибольшее разнообразие их жизненных форм - деревья, кустарники, травы - одно-, дву- и многолетники, образующие сложные многоярусные сообщества.

Многообразие цветковых растений

Классы цветковых растений :

Двудольные растения

– в зародыше семени две семядоли;

– корневая система, как правило, стержневая;

– рост стебля в толщину обеспечивается камбием (боковой меристемой);

– листья, обычно, с сетчатым жилкованием. Исключение – подорожник.

–цветки имеют двойной околоцветник. Число компонентов цветка кратно 5, иногда 4.

–основные жизненные формы – деревья, травы, кустарники.

К двудольным растениям относятся семейства розоцветных, бобовых, капустных, сельдерейных, пасленовых, тыквенных, астровых и др. Насчитывается 200 тыс. видов.

Однодольные растения:

– в зародыше одна семядоля;

– мочковатая корневая система;

– стебель не растет в толщину, т.к. не имеет камбия;

– листья простые, с параллельным или дуговым жилкованием. Исключение – вороний глаз.

–число компонентов цветка кратно 3. Околоцветник простой.

Однодольные представлены травами, иногда вторично древовидными формами (пальмы, бамбук).

Культурные растения .

Из всех групп растений цветковые наиболее широко используются человеком. Почти все важнейшие культурные растения, в том числе хлебные злаки, овощи, плодовые деревья и кустарники, относятся к цветковым. Они служат сырьем для строительной промышленности (древесина), для изготовления бумаги, одежды (хлопчатник, лен), получения различных масел. Многие растения используются в медицине (наперстянка, красавка, анис, облепиха, горицвет, ромашка аптечная, женьшень и др). В нашей стране с различными климатическими поясами возделывают разнообразные культурные растения. Преимущественно выращивают зерновые культуры, которые относятся к семейству злаков, таких как пшеница, рожь, ячмень, овес.

Двудольные - это самый многочисленный класс цветковых растений (около 75%). Количество семейств в классе более 350. Представители семейства Двудольные имеют похожее строение цветка.

В семейство Розоцветные входит более 3 тыс. видов. Среди них роза, вишня, малина, яблоня. Есть древесные, травянистые формы и кустарники. Цветок имеет двойной околоцветник, чашечку из пяти свободных чашелистиков, такой же венчик, много тычинок и пестиков (малина, земляника) или много тычинок и один пестик (вишня, яблоня). Плод - яблоко, костянка, сборная семянка или костянка.

Среди розоцветных много видов, которые использует человек. Это плодовые деревья (яблоки, груши, абрикосы, сливы и др), малина, земляника. Также много декоративных растений (роза, сакура).

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. Плод боб.

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).

Семейство Крестоцветные включает более 3 тыс. видов, большинство представителей травянистые растения, произрастающие в умеренной зоне Северного полушария. 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.

Цветок крестоцветных состоит из четырех чашелистиков и лепестков, шести тычинок, четыре из которых длинные, и одного пестика. Цветки обычно образуют соцветие кисть. Плод стручок или стручочек.

Родиной представителей семейства Пасленовые является Америка. К пасленовым относятся картофель, томат, перец, баклажан, петуния, паслен и др.

В цветке пасленовых по пять чашелистиков, лепестков и тычинок, один пестик. Чашелистики и лепестки сросшиеся. Плод ягода (картофель, томат) или коробочка (петуния, табак).

Семейство Сложноцветные - это самое крупное семейство класса Двудольные. Оно насчитывает около 20 тыс. видов. Сложноцветные распространены повсеместно, большинство их представителей - травы. Особенностью сложноцветных являются мелкие цветки, собранные в соцветия корзинки. Представителями сложноцветных является подсолнечник, василек, ромашка, мать-и-мачеха, нивняк, цикорий. Много медоносных и лекарственных растений.

Чашечка у цветков сложноцветных чаще всего отсутствует, венчик из пяти лепестков срастается и выглядит как трубочка, язычок или воронка. Плод семянка или летучая семянка (одуванчик).