Характеристика отдела покрытосеменных семейство мятликовые
Обновлено: 19.09.2024
Семейство Злаки, или Мятликовые (Gramineae, Poaceae) насчитывает 759 родов и 11554 вида, распространённых на всех континентах. Большинство злаков — многолетние и однолетние травы, лишь одна группа — бамбуки — представлена древесными и кустарниковыми формами.
Строение
Стебель
Стебель злаковых цилиндрический, полый внутри, в узлах несколько вздутый, называется соломиной. Листья очередные, с параллельным жилкованием, состоят из длинного влагалища и узкой линейной пластинки. В месте отхождения пластинки от влагалища развивается плёнчатый вырост — язычок. В нижней части растения узлы стебля тесно сближены, образуя зону кущения. Здесь возникают многочисленные почки, из которых развиваются надземные или подземные побеги, от которых отходят придаточные корни.
Побег
По типу развития побегов различают корневищные, рыхлокустовые и плотнокустовые злаки.
Семейство капустных, или крестоцветных, насчитывает около 3 000 видов. Представлено главным образом травами, встречаются полукустарники и кустарники.
Растения семейства крестоцветных
Дикорастущая капуста и сорта
Для растений семейства капустовых характерно очередное листорасположение, цветки правильные: 4 свободных чашелистика и столько же лепестков. Чашелистики и лепестки расположены крест-накрест, отсюда и название — крестоцветные
Семейство розовыхимеет 3000 видов и представлено деревьями, кустарниками и травами. Среди розовых много плодовых (яблоня, груша, вишня, абрикос и др.), ягодных (малина, земляника, ежевика и др.), декоративных (роза, спирея, боярышник и др.), лекарственных (шиповник, черемуха и др.) растений.
Цветки у розовых правильные, собраны в различные соцветия. Части цветка располагаются кругами. Чашелистиков 5, венчик раздельнолепестной из 5 лепестков, тычинок много. Число пестиков от одного (вишня, слива) до нескольких десятков (шиповник, малина).
Плоды разнообразные: яблоко (у яблони), костянка (у вишни), многокостянки (у малины) и др. Листья бывают простые и сложные, располагаются поочередно и имеют прилистники. Семейство розовых разделяется па роды, среди которых большое значение имеет род яблоня. Шиповник и роза относятся к роду розы. Этот род представлен многими видами. Виды представлены многими сортами роз, являющихся основными культурными декоративными формами, используемыми для украшения садов и парков многих городов и сел.
Семейство бобовых представляют около 12 000 видов деревьев, кустарников и трав, среди которых много лиан. Листья очередные с прилистниками, перисто- или пальчатосложные, реже простые. Цветки обоеполые, собраны в соцветия (головка у клевера, кисть у люпина) или одиночные (у гороха).
В цветке 10 тычинок, из которых девять срослись тычиночными нитями, а верхняя (десятая) остается свободной. Пестик один. Плод — боб. Для бобовых характерно взаимовыгодное сожительство двух разных организмов симбиоз.
На корнях бобовых растений образуются клубеньки, в клетках которых живут клубеньковые бактерии. Они усваивают азот из воздуха, поэтому все бобовые богаты белком. Среди бобовых много продовольственных растений (фасоль, горох, соя, арахис и др.), кормовых (люцерна, клевер, эспарцет), декоративных (люпин, душистый горошек, глициния, белая акация и др.).
Семейство пасленовых насчитывает около 1 700 видов преимущественно дикорастущих травянистых растений. В культуре встречаются овощные растения (томаты, баклажаны, овощной перец и картофель), декоративные (петуния, душистый табак и др.).
Растения семейства пасленовых
Среди дикорастущих много ядовитых лекарственных растений (белладонна, белена, дурман и др.).
Растения семейства пасленовых имеют цветки с 5-ю сросшимися чашелистиками, 5 сросшимися лепестками и 5 тычинками, приросшими к лепесткам, а также пестик со многими семяпочками в завязи. Плоды многосемянные сочные — ягоды (у томата, картофеля, паслена) и сухие — коробочки (у белены, дурмана, петунии).
Наиболее ценной продовольственной и технической культурой у нас является картофель. Его нередко называют вторым хлебом. Из картофеля получают картофельную муку (крахмал), спирт и т. д: Используют в пищу клубни — видоизмененные побеги. Его плоды — ягоды — ядовиты для людей и животных и в пищу не употребляются. В отличие от картофеля, у помидоров, сладкого перца, баклажанов в пищу употребляют плоды, являющиеся сочными и полезными;
Семейство астровых (или сложноцветных) — самое крупное семейство цветковых растений. На Земле существует около 300 тыс. видов цветковых растений, из них около 25 000 относятся к семейству астровых. В основном, это травянистые растения, реже кустарники и деревья. К этому семейству относится много видов декоративных растений (астры, хризантемы, георгины, маргаритки и др.). Среди дикорастущих очень мною сорных растений (осот, василек, мелколепестник и др.) и лекарственных (ромашка, одуванчик, тысячелистник, цикорий и др.).
Цветки обычно мелкие, собранные в плотное соцветие — корзинку, внешне похожее на один цветок.
Цветки в соцветии корзинка
Группа цветков в корзинке окружена оберткой из видоизмененных листьев. Цветки астровых пятичленного типа, обоеполые, но бывают женскими и бесполыми. Чашечка обычно видоизменена и представлена или зубчатой окраиной, или бугорками, но чаще она превращена в хохолок, играющий роль парашюта при распространении плодов ветром. Венчик спайнолепестный, различной формы: трубчатый, язычковый, воронковидный, двугубый, ложноязычковый. Плоды — семянки (подсолнечник, астры), у других растений (одуванчик, осот) — семянка с летучкой хохолком.
Класс однодольные
Класс однодольные — составляет примерно 25% всех покрытосеменных (около 58 тыс. видов). Основные жизненные формы — травы и (редко) древовидные растения.
Семейство лилейные — многолетние травы с корневищами, луковицами, клубнелуковицами, реже древовидные растения (драцена, алоэ, юкка). Около 4 000 видов, произрастающих по всему земному тару. Листья очередные с параллельным или дуговым жилкованием. Цветки правильные, обоеполые, с простым венчиковидным или чашечковидным околоцветником, состоят обычно из 6 сросшихся или свободных листочков (3 наружных и 3 внутренних), 6 тычинок(3 в наружном и 3 во внутреннем круге). Завязь верхняя. Плод — коробочка (у тюльпана) или ягода (у ландыша). Щетки бывают одиночные (у тюльпана) или собраны в шаровидные соцветия (у лука) и кисть (у лилии). Большинство лилейных опыляются насекомыми, некоторые — ветром.
К лилейным относятся многие декоративные растения с красивыми и душистыми цветками. Среди лилейных встречаются и лекарственные растения — ландыш и другие.
К семейству лилейных относятся цепные продовольственные растения — лук, чеснок, спаржа, представляющие настоящий кладезь витаминов, так необходимых человеку.
Есть среди лилейных и ядовитые растения, например, вороний глаз, ландыш майский. Их используют как лекарственные растения.
Семейство мятликовые, или злаки насчитывает около 10 тысяч видов. Травы, реже — древовидные формы (бамбуки).
Стебель простой, иногда ветвистый, представлен соломиной (полый внутри), несколько вздутый в узлах. На стебле находятся двурядно расположенные листья. Листья линейные с длинным влагалищем и пленчатым выростом — язычком. Жилкование параллельное. У злаков сильно развито подземное ветвление. По этому признаку различают три типа злаков: корневищные — в узлах кущения побеги развиваются горизонтально под землей, образуя корневища (пырей ползучий, костер безостый); рыхлокустовые, у которых боковые побеги отходят под острым углом к главному вертикальному побегу, образуя рыхлый куст (тимофеевка луговая, лисохвост луговой); плотнокустовые злаки, у которых боковые надземные побеги растут вертикально, почти параллельно материнскому побегу, образуя плотный куст, дерновину (щучка, белоус).
Цветки злаков собраны в простые соцветия — колоски, которые образуют сложные соцветия — сложный колос (пшеница), султан (тимофеевка), метелку (просо), початок (кукуруза).
Наиболее типичное строение для злаков имеет цветок пшеницы: две цветковые чешуи, 2 цветковые пленки, 3 тычинки, пестик с двумя рыльцами. В еще закрытых цветках происходит самоопыление. Плод ~ зерновка.
У основания каждого колоска большинства растений прикреплены 2 колосковые чешуи, прикрывающие колосок.
У кукурузы развиваются цветки двух типов: тычиночные и пестичные. Пестичные цветки образуют соцветие сложный початок. Початки расположены в пазухах листьев. Цветок имеет округлую завязь с длинным шелковистым столбиком, заканчивающимся двухлопастным рыльцем. Початки одеты зеленой оберткой из видоизмененных листьев.
Тычиночные цветки собраны в соцветие метелку, расположенную на верхушке стебля. Метелка состоит из колосков, в каждом из которых по два цветка с тремя тычинками каждый. Пыльца созревает раньше, чем на этом же растении из оберток початков появляются рыльца. Самоопыления у кукурузы не бывает. Опыляется ветром. Плоду всех злаков — зерновка (семенная кожура срастается с околоплодником).
Семейство мятликовые или злаки представлено исключительно важными для человека культурными растениями, объединенными в роды: пшеница, рожь, ячмень, рис, кукуруза, просо и др. К злаковым относится много кормовых трав (тимофеевка, лисохвост), а также сорных (пырей, овсюг и др.).
Растения семейства злаковые (злаки) широко распространены на Земле. Злаки относятся к классу однодольных. Известно около 10 000 видов.
Большинство видов семейства злаковых — травянистые растения.
Стебли большинства злаков цилиндрической формы, полые внутри, часто с несколькими вздутыми узлами. Такой стебель называется соломиной.
Строение листа
Листья злаков расположены поочередно, имеют параллельное жилкование, разделены на пластинку и влагалище (основание листа, обернутое вокруг стебля в виде трубочки). Оно охватывает стебель выше узла. Между стеблем и листовой пластинкой находится пленчатый вырост (язычок). Он не позволяет воде проникнуть между стеблем и влагалищем (рис.1).
Рис.1 Лист злаковых
Цветки у злаков мелкие, образуют сложное соцветие.
Соцветие
Соцветие растений семейства злаковые — метелка, колос, султан, кисть и др (рис.2). Цветки в большинстве обоеполые. Однополые цветки бывают только у кукурузы. Цветок состоит из 2 (иногда 3) бесцветных тонких цветковых чешуй, 2 цветковых пленок. Их считают околоцветником.
Рис.2. Соцветия растений семейства злаковых: а) сложный колос (пшеница) b) метелка (просо) c) початок (кукуруза)
Тычинок — 3, пестик — 1, рыльце пестика двураздельное, пористое.
Плод — зерновка. Корневая система — мочковатая. Формула цветка — О2Т3П(1).Чешуя цветка — видоизмененный лист (рис.3).
Рис.3. Общее признаки семейства злаковые на примере пшеницы
Многие злаковые являются ценными зерновыми культурами. Пшеницу, рожь, ячмень, просо, овес, рис, кукурузу, сахарный тростник и другие растения семейства злаковых человек использует в пищевой промышленности. Многие из них являются кормовыми растениями.
Бамбук, тростник используются как сырье в производстве бумаги и как строительный материал. Одревесневшие побеги бамбука, полые внутри, как и у всех злаков, прекрасный строительный материал. Из бамбука делают мебель, посуду, циновки, водопроводные трубы, одежду, бумагу. Готовят различные блюда и напитки. В последнее время бамбук стали относить к семейству бамбуковых.(рис.4)
Рис.4. Бамбук и тростник
Овсюг, ползучий пырей, костер, ежа, щетинник— сорные растения.
Рис — однолетнее растение высотой 50-150 см. Стебли кустятся. Листья зеленые, серо-зеленые или красноватые диаметром 1 см, длиной 50 см.
Соцветие — многоколосная метелка длиной 10-40 см.(рис.5)
Рис.5. Соцветие и плантация риса
Колоски растут прямо, на короткой цветоножке — один цветок. Чешуя цветка дернистая, стебли граненые, удлиненные. В нижней части его имеются щетинки. Тычинок у риса — 6. Кожица зерновки тонкая. Формула цветка — О2Т(3+3)П(3).
Рис посевной — пищевая культура. В составе зерновки 9-12% белка, 65-70% углеводов и 4 6% жира, витамины. Белок риса очень питателен и легко усваивается. Во многих странах рис — основной источник питания на-селения. Из рисовой соломки изготавливается высококачественная бумага, различные предметы быта, посуда, мебель, шляпы и т. д.
Солома, крупы, отруби риса используются как корм для животных.
Имеются сведения, что за 4-5 тыс. лет до нашей эры в Индии, Китае сеяли рис.
Строение семян двудольных и однодольных растений
Рис — светолюбивое, влаголюбивое и теплолюбивое растение, растущее на плодородных почвах. Точнее, рис растет в воде. После посева риса поле заливают водой. При прорастании риса уровень воды поднимают на высоту 1/3 стеблей. Воду отводят только при созревании семян. Поле осушается. Корневая система у риса слабая. При нехватке питательных веществ он плохо растет и развивается, поэтому большое внимание уделяется удобрению почв.
Пшеница, ячмень, просо, овес — однолетние зерновые культуры, которые имеют приоритетное направление (рис.6). Корневая система пшеницы — мочковатая. Соцветие — сложный колос. Растение самоопыляющееся. Плод — зерновка. Ячмень — одна из древнейших пищевых и кормовых культур. У овса соцветие метелка или кисть. Выращивают его как пищевое и кормовое растение. Просо — соцветие метелка, ценная пищевая и кормовая культура.
Рис.6. (слева-направо) Пшеница, ячмень, просо, овес.
Сорго — однолетнее растение семейства злаковых. Высота стебля 100-300 см. Сердцевина стебля наполнена рыхлой тканью. Листья снаружи покрыты восковым налетом. Соцветие — метелка различной формы: прямой проросток, извилистая головка. Некоторые метелки бывают ветвистыми. Сорго — пищевое, кормовое и техническое растение. Родина его — Африка. Здесь его выращивали еще 5 тыс. лет назад. Сорго — светолюбивое растение, способное переносить засуху. (рис.7)
Биология
Семейство злаки принадлежит к классу однодольных. В его состав входит более 11000 видов, произрастающих на всех континентах планеты, включая Антарктиду (например, луговик арктический). Большая часть злачных — травянистые. Однако есть среди представителей семейства и древовидные — бамбук. Учащиеся изучают особенности строения цветка и плода семейства злаки на биологии в 6 классе.
Общая характеристика
Семейство злаки или мятликовые (на латинском — Poaceae) — высшие растительные организмы, принадлежащие к отделу покрытосеменных и классу однодольных. Их стебель ветвится у основания. Это место называется зона кущения. Стебелек имеет форму цилиндра и чаще всего внутри он лишен тканей, являясь полым. Покровы заполняют его лишь в узлах. В результате он выглядит слегка вздутым в этих частях. Злаковые имеют листочки, обладающие следующими признаками:
- пластина узкая и имеет цельную форму, а жилкование — параллельное;
- расположение листьев — очередное;
- влагалище листика охватывает стебелек.
В точке соединения пластины и влагалища присутствует пленчатый нарост. Нижняя часть стебля у большинства злачных активно ветвится. При этом в верхней части этот процесс наблюдается крайне редко.
Также для семейства мятликовых характерно кущение. Из узла, находящегося рядом с основанием центрального побега, в активно создаются боковые. Благодаря этому растение ветвится и в результате образует кустик.
В зависимости от вида растения, выделяют три типа кущения:
- рыхлокустовое;
- корневищное;
- плотнокустовое.
Горизонтальные стебли, отходящие от центра кущения, обладают способностью видоизменяться в корневища. Благодаря этой особенности растительный организм способен размножаться вегетативным способом. Некоторые представители семейства обладают способностью образовывать дерновину. Это особая форма роста травянистых растительных организмов, при которой они обладают короткими побегами и листочками небольших размеров.
Из-за активного ветвления около почвы наблюдается их быстрый и густой рост. Самые плотные дерновины образовывают белоус и ковыль.
Строение плода и цветка
У большинства злачных цветки двуполые. Однако у некоторых растений, например, кукурузы, они разнополые. Цветочки составляют соцветия трех видов — колос, султан (колосовидная метелка), кисть, початок, а также метелку. Процесс опыления — перекрестный. Протекает он при помощи ветра. Именно по этой причине соцветия имеют такую уникальную форму.
В цветках злаковых выделяют несколько элементов:
- Лодикула (цветковая пленка). Представляет собой часть околоцветника и имеет вид чешуек небольших размеров, расположенную около завязи. Лодикула встречается у подавляющего числа мятликовых и в процессе набухания способствует раскрытию листочка. Два этих элемента созданы 2 листками, расположенными во внутреннем круге околоцветника. При этом третий листик редуцирован.
- Нижняя цветковая чешуйка. Этот элемент является видоизменным прицветным листиком.
- Верхняя цветковая чешуйка. Образуется благодаря сращиванию 2 листиков из наружного круга околоцветника, а третий редуцирован.
- Тычинки. Отличаются крупными пыльниками, а их тычиночные нити характеризуются большим линейным размером (длиной).
- Пестик. Этот элемент у злаков двурыльцевый, формируется благодаря сращиванию 2 плодолистьев.
Формула цветков злаковых — P2+2 A3 G1. Это означает, что околоцветник составляют венчик и чашечка. Первый элемент представлен 2 цветковыми чешуйками и аналогичным количеством цветковых пленочек — P 2+2. У цветка присутствует 3 тычинки (A3), а также 1 пестик (G1).
Плод, формирующийся у представителей семейства мятликовых, называется зерновка. Его образовали сросшиеся околоплодник и семенная кожура. Зародыш имеет 1 семядолю, названную щиток. Этот элемент расположен вплотную к эндосперму и предназначен для извлечения из него питательных веществ.
Значение злаковых
Злаки имеют важнейшее хозяйственное значение. Среди представителей этого семейства присутствуют ценные кормовые растения, например, тимофеевка. Однако наибольшую ценность представляют зерновые растительные организмы. Сегодня в мировом сельском хозяйстве лидером по посевам является пшеница.
Второе и третье место также принадлежит злаковым растениям — кукурузе и рису соответственно. Также к этому семейству принадлежат и другие известные сельскохозяйственные культуры — просо, ячмень, сахарный тростник, овес и т. д. Для выращивания некоторых видов злаков требуется создать особые условия.
Так для получения лишь одного килограмма риса, необходимо затратить порядка 4 тысяч литров воды. Именно поэтому эта культура выращивается в проливных полях, которые всегда заполнены водой. Лишь в период сбора урожая вода спускается. В государствах, расположенных в тропиках и субтропиках, бамбук является популярным строительным материалом.
Читайте также: