На Зем-ле очень много различных видов растений. В их многообра-зии трудно ориентироваться. Поэтому растения, как и другие организмы, систематизируют — распределяют, классифици-руют по определенным группам. Растения можно классифи-цировать по их использованию. Например, выделяют лекар-ственные, пряновкусовые, масличные растения и т. д.
В XVIII в. шведским ученый Карл Линней (1707-1778) систематизировал растения по бро-сающимся в глаза признакам, таким, как, например, нали-чие и число тычинок и пестиков в цветках. Растения, у ко-торых выбранные признаки совпадали, объединялись в один вид Для названия видов Линней использовал бинар-ную номенклатуру. По ней название каждого вида состо-ит из двух слов: первое указывает род, второе — видовой эпитет. Например, клевер луговой, клевер пашенный, клевер ползучий и т. д. Виды, имевшие сходство, объединялись в роды (в данном случае — род Кле-вер), а роды — в более высокие систематические категории. Так возникла система, которая из-за произвольного выбора объединяющих признаков не отражала родственные связи. Она была названа искусственной. Сейчас выбирают такие признаки растений (и других организмов), которые показы-вают их родство. Системы, построенные по этому принципу, называются естественными.
Вид
Семейства
Близкие роды объединяются в семейства.
Классы
Сходные по общим признакам семейства объединяются в классы.
Отде-лы
Классы растений, грибов и бактерий объединены в отде-лы.
Царство
Все отделы растений образуют царство Растения.
На этой странице материал по темам:
1. Какие царства органического мира вам известны?
Бактерии, грибы, растения, животные.
2. Какие основные группы растений вы знаете?
Водоросли, мхи, папоротники, хвощи и плауны, голосеменные, цветковые.
Вопросы
1. Почему необходима классификация растений?
Чтобы легче было разобраться во всём многообразии растений, их разделили на группы.
2. Какие единицы систематики вы знаете и для чего они служат?
Родственные виды объединяют в рода, рода - в семейства, семейства - в порядки, порядки - в классы, классы - в отделы, отделы - в царства. Эти группы объединяют растения со сходными признаками.
3. Каковы особенности вида?
Растения, относящиеся к одному виду, не только сходны по строению и жизнедеятельности, но при половом размножении могут давать плодовитое потомство и занимают определённую территорию.
4. Что такое сорт? В чём его отличие от вида?
Сорт - это группа растений одного вида, созданных человеком и обладающих определёнными хозяйственными признаками и свойствами. В отличие от растений разных видов, растения разных сортов могут скрещиваться между собой.
5. По каким признакам можно отличить однодольные растения от двудольных?
Растения, принадлежащие к тому или иному классу, отличаются по числу семядолей зародыша, по жилкованию листьев, по характеру корневой системы молодых, выросших из семян растений, по строению стеблей и цветков.
6. Какие признаки являются главными при выделении растений в семейства?
Семейства покрытосеменных растений. Семейства также выделяют на основании совокупности признаков. Важнейшими из них являются особенности строения цветка и плода.
Подумайте
Почему, определяя, к какому классу относится растение, нельзя учитывать только один признак?
Однако определить, к какому классу следует отнести растение, используя только один внешний признак, не всегда возможно.
Например, вороний глаз имеет листья с сетчатым жилкованием, но зародыш с одной семядолей, поэтому его считают однодольным растением. У подорожника дуговое жилкование листьев, мочковатая корневая система, но его относят к двудольным растениям, так как зародыш имеет две семядоли.
Таким образом, для определения принадлежности цветкового растения к одному из классов необходимо знать все признаки данного растения.
Задания
Пользуясь рисунком 114, выделите признаки, характерные для двудольных и однодольных растений.
Если растение имеет зародыш с двумя семядолями, сетчатое жилкование листьев, стержневую корневую систему, проводящие пучки в стебле расположены в центре или по кругу, а число частей цветка кратно четырём или пяти, его относят к классу двудольных. Проводящие пучки двудольных растений, как правило, имеют камбий, а кора и сердцевина обычно хорошо дифференцированы.
Если зародыш растения имеет одну семядолю, листья с параллельным или дуговым жилкованием и мочковатую корневую систему, проводящие пучки в стебле расположены «беспорядочно», а число частей цветка кратно трём (3 чашелистика, 3 лепестка, 6 тычинок), его относят к классу однодольных. У однодольных проводящие пучки обычно лишены камбия. У них нет ясно дифференцированной коры и сердцевины.
Все растения, существующие на планете, настолько многочисленны и многообразны, что учёные не один раз пытались их систематизировать. С этой целью они делили представителей флоры на различные виды и группы. В основу этой своеобразной сортировки положены их основные характеристики. В нашей статье будет приведена систематическая классификация растений. Кроме того, будут указаны их основные признаки и особенности строения.
примеры и признаки
Прежде всего, стоит сказать, что растениями являются организмы, способные к автотрофному питанию. Они самостоятельно производят органическое вещество - углевод глюкозу в процессе фотосинтеза из углекислого газа и воды. Этот процесс происходит в хлоропластах - зелёных пластидах. Но при одном условии: если имеется солнечный свет. Биологическое название этого действия - фотосинтез. Это основной признак, характеризующий царство растений, классификация которого основана на особенностях их строения в рамках процесса эволюции. Её основоположником является Жан Батист Ламарк, который ввёл двойные (бинарные) названия видов. Классификация растений (таблица с примерами) приведена в конце нашей статьи.
Низшие растения
Первыми и самыми примитивными растениями, которые возникли в процессе эволюции, являются водоросли. Их ещё называют низшими. Это также систематическая классификация растений. Примеры этой группы: хламидомонада, хлорелла, спирогира, ламинария, саргассум и др. Низшие растения объединяет то, что их тело образовано отдельными клетками, которые не создают тканей. Оно называется таллом или слоевищем. Корни у водорослей также отсутствуют. Функцию прикрепления к субстрату выполняют нитевидные образования ризоиды. Визуально они напоминают корни, но отличаются от них отсутствием тканей.
Высшие растения
Теперь рассмотрим виды растений, классификация которых основана на усложнении строения. Это так называемые первые выходцы на сушу. Для жизни в этой среде необходимы развитые механические и проводящие ткани. Первые наземные растения - риниофиты - представляли собой небольшие организмы. Они были лишены листьев и корней, но имели некоторые ткани: прежде всего механические и проводящие, без которых невозможна жизнь растений на суше. Их тело состояло из надземной и подземной частей, однако, вместо корней были ризоиды. Размножение риниофитов происходило при помощи клеток бесполого размножения - спор. Палеонтологи утверждают, что первые высшие наземные растения возникли ещё 400 млн лет назад.
Высшие споровые растения
Современная классификация растений, примеры которых приведены в статье, предполагает усложнение их строения в связи с адаптацией к изменяющимся условиям окружающей среды. Мхи, плауны, хвощи и папоротники относятся к первым наземным организмам. Они размножаются при помощи спор. В жизненном цикле этих растений наблюдается чередование поколений: полового и бесполого, с преобладанием одного из них.
Высшие семенные растения
Эта обширная группа растений объединяет организмы, которые размножаются генеративно при помощи семени. Оно более сложно устроено по сравнению со спорами. Семя состоит из зародыша, окружённого запасным питательным веществом, и кожуры. Она защищает будущий организм от неблагоприятных условий во время развития. Благодаря такому строению у семени больше шансов развиться и прорасти, хотя для этого и нужны определённые условия: наличие тепла, достаточного количества солнечной энергии и влаги. Эта группа объединяет два отдела: голо - и покрытосеменные виды.
Голосеменные
Характерными чертами этого подразделения является отсутствие цветков и плодов. Семена развиваются на чешуйках шишек открыто, т. е. голо. Поэтому растения этой группы и получили такое название. Большинство голосеменных представлено хвойными растениями. Для них характерен верхушечный рост побега, наличие особых ходов, заполненных смолой и эфирными маслами. Игольчатые листья этих растений называются хвоинками. Их устьица также заполнены смолой, что предотвращает процесс чрезмерного испарения и нежелательной потери влаги. Поэтому большинство хвойных является вечнозелёными. Они не сбрасывают листву с наступлением холодного времени года. Шишки всех голосеменных не являются плодами, поскольку не формируют цветков. Это особое видоизменение побега, которое выполняет функцию генеративного размножения.
Покрытосеменные
Это самая многочисленная группа растений, которые наиболее сложно устроены. В настоящее время они занимают господствующее положение на планете. Их характерными чертами является наличие цветков и плодов. в свою очередь, делится на два класса: одно- и двудольные. Их главная систематическая особенность - соответствующее количество семядолей в зародыше семени. Краткая классификация растений, примеры и главные черты строения основных систематических единиц приведены в таблице. Она иллюстрирует усложнение в строении организмов в процессе эволюции.
Классификация растений: таблица с примерами
Всех представителей флоры можно систематизировать. Давайте подведён итог всего вышесказанного с помощью таблицы, представленной ниже:
Название систематической единицы | Характерные особенности | Примеры |
| Низшие растения | Отсутствие тканей и органов, водная среда обитания. Тело представлено слоевищем и ризоидами | Ульва, улотрикс, фукус |
| Высшие голосеменные | Отсутствие цветков и плодов, наличие смоляных ходов в древесине, листья - хвоинки | Ель, сосна, лиственница |
| Высшие покрытосеменные | Наличие цветка и плода | Яблоня, баклажан, роза |
| Однодольные | Одна семядоля в зародыше семени, мочковатая корневая система, простые листья, отсутствие камбия | Лилия, чеснок, рожь |
| Двудольные | Две семядоли в зародыше семени, стержневая корневая система, наличие камбия | Ясень, виноград, облепиха |
Существующая классификация растительных организмов значительно облегчает процесс их изучения, позволяет установить характерные черты и взаимосвязи между различными группами.
Основы систематики растений
На Земле существует более 350 тыс. различных видов растений. Многим из них даны народные названия, например подорожник, одуванчик, чертополох, хмель, купальница, медуница . Но такие названия часто непонятны людям других стран. Так, подснежником в разных местностях называются различные растения: медуница , ветреница , сцилла, крокус . Одно и то же растение нередко именуют по-разному: украинцы василек называют волошкой , лютик - жовтецом , картофель поляки называют земняками , а белорусы - бульбой .
Чтобы избежать путаницы, биологи дают латинские названия растениям (как и всем другим видам организмов). Они понятны биологам всего мира.
Разобраться во всем многообразии царства растений позволяет особая область биологии - систематика . Ученые-систематики распределяют растения по группам, т.е. классифицируют (систематизируют) их, дают названия, производят описание их свойств, устанавливают сходство и родственные связи между разными растениями. На этом основании их объединяют в разные группы: царства, отделы, классы, порядки, семейства, роды и виды.
Систематика растений
Основной единицей системы растений является вид .
К одному виду относят родственные между собой растения, близкие по строению и жизнедеятельности, способные скрещиваться и давать жизнеспособное потомство, похожее на родителей.
Любой вид произрастает в определенных условиях и занимает свою территорию на Земле - ареал (от лат. ареа - "площадь", "пространство").
Сходные между собой виды объединяются в роды , роды - в семейства , семейства - в порядки , а затем следуют классы и отделы .
Название вида состоит из двух слов: смородина черная, смородина красная, клен остролистный, клен татарский, клен приречный и т. д. Первое слово, обозначаемое существительным, показывает принадлежность растения к роду (смородина, клен), а второе слово, обозначаемое прилагательным, - собственно видовое название, показывающее его отличие от других видов того же рода. Так, смородина черная (Ribes nigrum) и смородина красная (Ribes rubrum) - два разных вида одного рода - смородина (Ribes). Слово видового названия отдельно от родового не употребляется, как не употребляется прилагательное отдельно от существительного. В роде смородина есть еще виды: смородина золотистая, смородина светлая, смородина альпийская, смородина пушистая и др. Они различаются между собой в роде смородина, и видовое слово (прилагательное) подчеркивает их неодинаковость.
Двойные, или бинарные (от лат. бинариус - "двойной"), названия видов в XVIII в. ввел шведский ученый-натуралист Карл Линней . В 1753 г. он опубликовал большой труд. "Виды растений", где впервые применил двойные (бинарные) обозначения видов.
В распоряжении Линнея была только тридцатая часть известных ныне растений. Поэтому его система была искусственной - это понимал и сам её автор. Весь растительный мир Линней разделил на 24 класса, в зависимости от количества и расположения тычинок. Классы он делил на порядки по числу пестиков. Порядки делились на роды, а роды на виды.
В настоящее время при классификации обращают внимание на вегетативные и на генеративные органы растения, причём строение органов размножения играет ведущую роль. Учёные систематики описывают ныне существующие и вымершие растения, дают им названия, определяют их сходство и происхождение.
Вид - основная структурная единица в системе растений, так же как и в системе всех организмов.
Родственные виды объединяются в род. Родовое название, обозначаемое существительным, может употребляться самостоятельно - смородина, клен, береза, тополь. В этом случае речь идет о целой группе видов и сортов, составляющих род, об их общих родовых свойствах. Но видовое название всегда употребляют вместе с родовым.
Близкие роды объединяются в семейства. Так, роды кукуруза, пшеница, рожь, пырей и многие другие входят в одно семейство - Злаки, или Мятликовые. Роды смородина, крыжовник относятся к семейству Крыжовниковые.
Семейства объединяются в порядки, а порядки - в классы. Среди цветковых растений выделяют два класса - Двудольные и Однодольные. К классу Двудольные относятся семейства Крыжовниковые, Ивовые, Крестоцветные, Маковые и др. Класс Однодольные представлен семействами Злаки, Лилейные, Орхидные и др.
Классы Двудольные и Однодольные образуют отдел Цветковые, или Покрытосеменные растения.
Моховидные, Папоротниковидные, Цветковые (Покрытосеменные) - разные отделы (типы) царства растений.
Отдел - самая крупная единица в царстве растений.
Чем выше уровень организации растений, тем более явно заметны различия между ними и другими живыми организмами. Основное большинство высокоорганизованных растений имеют слишком расчлененное тело, что обусловливает увеличение его поверхности для лучшего усвоения из окружающего пространства газов и жидкости с целью дальнейшего преобразования их в питательные вещества в ходе фотосинтеза. Наличие большого количества специализированных частей тела у высших растений стало возможным, именно благодаря расчленению и дифференцировке тела. Большинство значимых признаков строения растений обусловлены особенностями их размножения, развития и типом расселения.
Классификация и систематические категории царства растений подверглись изменениям с середины 20-го века. До этого времени все растения были разделены на низшие и высшие.
К низшим относились бактерии, грибы, водоросли, лишайники и
слизевики, а к высшим – моховидные, риниевые, плауновидные, псилотовые,
хвощевидные, голосеменные, папоротниковидные и покрытосеменные. На сегодняшний
день в систематике растений существуют царство бактерий и царство грибов
отдельно друг от друга. Поэтому группа «низшие растения» канула в лету. В
современной систематике царство растений делится на три подцарства: настоящие
водоросли, багрянки (красные водоросли) и высшие растения (зародышевые). В эти
три подцарства включены все произрастающие на Земле 350 тысяч видов растений.
Они различаются размерами – от очень маленьких до огромных растений. Все
представители царства растений отличаются друг от друга жизненными формами
(травы, деревья, кустарники), длительностью периода жизнедеятельности
(многолетние, однолетние, двулетние), требованиями к условиям окружающей среды,
типами размножения. Все растения распределены по основным отделам царства
растений. Это мхи, плауны, папоротники, голосеменные, хвощи и покрытосеменные
(цветковые) растения. Представители отдела покрытосеменных (цветковых) растений,
в свою очередь, разделены на два класса – двудольные и однодольные. Разные типы
размножения растений обусловливают их деление на семенные растения и
размножающиеся спорами. С учетом требований растений к условиям произрастания
выделяют теплолюбивые растения и холодостойкие, теневыносливые и светолюбивые,
засухоустойчивые и влаголюбивые. Те растения, средой обитания которых является
вода, называются водными.
Значение растений на Земле огромно. Именно представители царства растений – первичные производители органических веществ. Доказано, что весь имеющийся в атмосфере кислород появился, благодаря жизнедеятельности растений, а точнее - фотосинтезу. Растительные сообщества являются естественной средой обитания животных и человека, при этом обеспечивая их едой, в том числе косвенно, участвуя в образовании почвы. Растения служат сырьем для получения разных технологических материалов, топлива, строительных материалов, лекарственных средств. Некоторые виды растений стали культурными, и из них получают ценные пищевые продукты.
Современные системы растений, грибов, животных иерархичны. Это значит, что
группы одного и того же ранга последовательно объединяются в группы все более
высоких рангов. Виды объединяются в роды, роды - в семейства и т.д.
Иерархическая система систематических групп упорядочивает разнообразие и как бы
уменьшает его, делая органический мир доступным для обозрения, изучения и
использования. Да и на практике не всегда необходимо оперировать именно видами:
во многих случаях достаточно использовать группы более высокого ранга. Например
говорят, что все виды пингвинов обитают в Антарктике, что Капской флористической
области свойственно обилие разнообразных представителей семейства вересковых, а
многочисленные виды рода ковыль характерны для степей и полупустынь.
Следует различать понятия о систематических (таксономических) единицах и
таксономических категориях.
Таксономическая категория обозначает ранг группы (например, вид, род,
семейство и т.д.).
Таксономическая единица - это конкретная, реально существующая группа
определенного ранга (например, вид - лютик ползучий (Ranunculus repens L.) , род
- лютик (Ranunculus L.) , семейство лютиковые (Ranunculaecae Juss) .
Систематические границы сейчас принято называть таксонами (taxon, во
множественном числе taxa) . Каждое растение принадлежит к серии таксонов
последовательно соподчиненных рангов.
Иерархия таксонов и правила наименования растений (номенклатура) регулируются
обязательным для всех ботаников Международным кодексом ботанической
номенклатуры. Это исключительно важный документ, вносить изменения в который
правомочны только международные ботанические конгрессы.
Согласно кодексу, принята следующая система таксономических категорий (в
нисходящем порядке):
Царство - Regnum ,
Отдел - Divisio ,
Класс - Classis ,
Порядок - Ordo ,
Семейство - Familia ,
Триба (колено) - Tribus ,
Род - Genus ,
Секция - Sectio ,
Вид - Species ,
Разновидность - Varietas ,
Форма - Forma .
Основные ранги таксонов - вид, род, семейство, класс, отдел.
Следовательно, каждое растение должно обязательно принадлежать к определенному
виду, роду, семейству, классу, отделу (растительное царство - Regnum vegetabile
- подразумевается само собой). В случае необходимости, если система группы очень
сложна, можно использовать категории "подотдел", "подкласс", "подпорядок" и т.д.
вплоть до "подформы". Иногда используют такие категории, как "надкласс", "надпорядок"
или добавляют дополнительные категории, если только это не вносит путаницу или
ошибку, но при всех обстоятельствах соотносительный порядок перечисленных выше
рангов не может быть изменен.
Кроме рода, вида и внутривидовых категорий таксоны рангом до семейства несут
специальные окончания, прибавляемые к основе: название семейства оканчивается на
асеае, подсемейства - oideae, трибы - еае и подтрибы - inae: например, род
камнеломка (Saxifraga L.) , Saxifragaceae, Saxifragoideae, Saxifrageae,
Saxifraginae.
Таксонам рангом выше семейства рекомендуется давать названия со следующими
окончаниями: отдел - phyta, подотдел - phytina, класс - opsida (у водорослей -
phyceae), подкласс - idae (у водорослей - phycidae), порядок - ales, подпорядок
- ineae. Это очень удобно, поскольку по окончании названия можно сразу судить о
ранге группы.
В долиннеевскую эпоху названия видов строились таким образом, чтобы в них
отражались признаки растений и отличия его от других видов того же рода. В
результате получались названия-фразы, полиноминалы. Например, название черники (Vaccinium
myrtillus) могло звучать так: Vaccinium pedunculis unifloris, foliis serratis
ovatis deciduis, caule angulato (черника с цветоносами одноцветковыми, листьями
пильчатыми яйцевидными, опадающими, стеблем угловатым). В сочинении другого
автора - "Vitis idaea foliis oblongis crenatis fractu nigricante" (брусника с
листьями продолговатыми городчатыми, плодом черноватым). Конечно, это было
крайне неудобно. Во-первых, такие названия очень трудно запомнить и использовать
в практике, например при описании растительности, да и во всех, собственно,
случаях. Во-вторых, названия эти были неустойчивы, потому что при описании
каждого нового вида нужно было не только дать ему название, но и исправить
названия остальных видов, чтобы показать их отличия от вновь описываемого.
К.Линней осуществил гениальную реформу: наряду с описательными
названиями-фразами он предложил использовать "тривиальные", простые видовые
эпитеты, эпитеты-символы, которые вовсе не обязательно отражают те или иные
признаки растения. Удобство такого подхода было осознано очень быстро. Таким
образом возникла и укрепилась современная бинарная (биноминальная) номенклатура,
и сейчас название вида состоит из двух слов: в него входят название рода и
видовой эпитет. В одних случаях видовой эпитет указывает на какие-либо признаки
или свойства растений - например (Trifolium repens) клевер ползучий с ползучим
стеблем, ветреница дубравная (Anemone nemorosa) , растущая в дубравах, донник
белый (Melilotus albus) с венчиком белого цвета и т.д. В других случаях название
рода и видовой эпитет ровно ничего не говорят об особенностях растений, название
чисто символично, но навсегда закреплено именно за данным видом; прекрасный
пример - Korolkovia severtzovii (род назван в честь Королькова, а вид в честь
Северцова).
В названиях внутривидовых таксонов указывается их ранг: например Aster tripolium
L. subsp. Pannonicum (Jacq.) Soo; Festuca ovina L. subsp. sulcata Hack. var.
pseudovina Hack. subvar. angustiflora Hack.
Растения - основа для существования всех других групп организмов, кроме синезеленых и ряда бактерий, так как растения снабжают их пищей, энергией, кислородом.