Покрытосеменные растения (или ангiosperms) составляют самый многочисленный и разнообразный класс растений. Их классификация на классы и дальнейшее распределение на различные семейства, роды и виды основано на множестве признаков, как морфологических, так и молекулярных. Основные признаки, позволяющие разделить покрытосеменные растения на классы, включают такие характеристики, как строение цветка, тип плода, особенности вегетативных органов и некоторые биохимические особенности. Разберём эти признаки более подробно.
1. Тип цветка и его строение
Цветок — это важнейший орган репродукции покрытосеменных растений, и его особенности играют ключевую роль в классификации.
Два основных класса покрытосеменных растений:
Однодольные (Monocotyledonae): Цветки этих растений обычно имеют число частей цветка, кратное 3 (например, 3, 6, 9). У них присутствует один семядоль (первичный листок, который появляется из семени), и часто они имеют параллельное жилкование листьев.
Дводольные (Dicotyledonae): Цветки этих растений имеют число частей цветка, кратное 4 или 5 (например, 4, 5, 10). У них два семядоля, а жилкование листьев обычно сетчатое.
Строение цветка и расположение его частей имеют большое значение при классификации. Например, у однодольных обычно отсутствуют чётко выраженные теки, а в дводольных наблюдается дифференциация частей цветка по ролям (например, чашечка и венчик чётко различимы).
2. Тип плода
Покрытосеменные растения также классифицируются по типу плодов, поскольку форма и структура плода во многом зависят от того, как происходило оплодотворение и какие механизмы защиты и распространения семян развиты в этих растениях.
Одинарные плоды: Плоды, развивающиеся из одного пестика (например, яблоко у розовых).
Сложные плоды: Плоды, состоящие из нескольких пестиков одного или нескольких цветков (например, клубника, ананас).
Также классификация может учитывать тип открывания плода (например, сухие плоды, такие как боб, и сочные, такие как ягода).
3. Тип листьев и их венозность
У однодольных, как правило, листья с параллельным жилкованием (например, у злаков), в то время как у дводольных наблюдается сетчатое жилкование.
Также важно учитывать форму и размеры листа, наличие или отсутствие прилистников и другие морфологические особенности.
4. Строение семени
Одним из главных признаков, которые позволили выделить два класса покрытосеменных, является наличие одного или двух семядолей. Однако также следует учитывать структуру семени и его оболочку.
Семена однодольных: Обычно содержат одно семядольное, и его зачатки в основном развиваются в листья, в отличие от семян дводольных.
Семена дводольных: Имеют два семядоля, что важно для различения этих классов.
5. Генетические и биохимические признаки
С развитием молекулярной биологии стало возможным различать растения на основе их ДНК. Это привело к пересмотру традиционной классификации, однако она всё ещё основывается на многих биохимических признаках.
В генетическом анализе сравниваются рибосомальные гены и другие молекулы, специфичные для разных групп растений.
Примером такого анализа является использование последовательности ДНК для реконструкции филогенетических деревьев, что помогает более точно разделить растения на классы и более низкие таксоны.
6. Период жизни растений
Другим важным признаком является продолжительность жизни растений:
Однолетники (например, злаки).
Многолетники (например, деревья и кустарники).
Долговечные растения: Тоже могут играть роль в определении таксонов внутри этих классов.
7. Тип проводящей ткани
Типы сосудистых пучков и строение проводящей ткани (сосуда и флоэмы) также могут различать растения на уровне класса. У однодольных сосуды расположены хаотично, а у дводольных сосуды распределены более организованно.
8. Механизмы опыления
Опыление ветром (анемофилия) — характерно для многих растений в семействе злаков и других однодольных.
Опыление насекомыми (энтомофилия) — более характерно для дводольных, хотя встречается и в однодольных.
9. Систематика и эволюционные различия
На основе этих признаков, а также молекулярных исследований, был выведен таксон Magnoliopsida, который подразделяется на две большие группы: Monocotyledons (однодольные) и Dicotyledons (дводольные), которые на уровне классов, семей и родов далее делятся на более мелкие группы.
10. Пример распределения по классам
Однодольные (Monocotyledonae):
Пример: Лилии, тюльпаны, пальмы, злаки (пшеница, рис, кукуруза).
Признаки: Один семядоль, параллельное жилкование листа, цветки в большинстве случаев кратны трем.
Дводольные (Dicotyledonae):
Пример: Розовые, бобовые, астровые.
Признаки: Два семядоля, сетчатое жилкование листа, цветки кратны четырем или пяти.
Заключение
Классификация покрытосеменных растений основывается на многочисленных признаках, от которых зависит их дальнейшая систематика. Морфологические, анатомические, генетические и даже экологические характеристики помогают выделять два основных класса: однодольные и дводольные, а также подгруппы, семьи, роды и виды.
