Двудольные растения: характеристика и примеры

Двудольные растения — это один из двух основных классов цветковых растений (покрытосеменных), характеризующийся наличием двух семядолей в зародыше семени. Класс Двудольные (лат. Dicotyledones, или Magnoliopsida) является крупнейшей группой в царстве растений, насчитывающей около 200 тысяч видов, что составляет примерно три четверти всех цветковых растений. Двудольные распространены по всему земному шару и включают как травянистые формы, так и деревья, кустарники и лианы.

Основные признаки класса

Отличия двудольных от однодольных растений были систематизированы ещё в XVIII веке английским ботаником Джоном Реем. К числу ключевых морфологических признаков относятся:

• Зародыш семени содержит две боковые семядоли, которые при прорастании часто выносятся на поверхность почвы (надземное прорастание).
• Корневая система преимущественно стержневого типа: хорошо развит главный корень, от которого отходят боковые корни.
• Стебель способен к вторичному утолщению за счёт камбия — образовательной ткани, что позволяет формировать годичные кольца у древесных форм.
• Проводящие пучки в стебле расположены кольцом и имеют открытый тип (содержат камбий).
• Листья чаще имеют сетчатое (перистое или пальчатое) жилкование, листовая пластинка обычно расчленена на черешок и пластинку.
• Цветки чаще всего пятичленные или четырёхчленные (число частей кратно 4 или 5), с двойным околоцветником.
• Жизненные формы отличаются разнообразием: от однолетних трав до крупных деревьев.

Следует отметить, что ни один из перечисленных признаков не является абсолютным — существуют исключения. Например, у подорожника жилкование дуговидное, а у некоторых лютиков цветки имеют простое строение. Поэтому принадлежность к классу определяется по совокупности характеристик.

Классификация и систематика

В современной систематике, основанной на молекулярно-филогенетических данных (система APG IV), традиционный класс двудольных разделён на несколько эволюционных линий. Однако в учебной и прикладной литературе по-прежнему используется классическое деление на два класса: двудольные и однодольные.

В составе двудольных выделяют множество порядков и семейств. Наиболее крупными и хозяйственно значимыми семействами являются:

• Розоцветные (Rosaceae) — яблоня, груша, вишня, малина, роза, шиповник.
• Бобовые (Fabaceae) — горох, фасоль, соя, клевер, люцерна, акация.
• Крестоцветные (Brassicaceae) — капуста, редис, горчица, рапс, сурепка.
• Паслёновые (Solanaceae) — картофель, томат, перец, баклажан, табак.
• Сложноцветные (Asteraceae) — подсолнечник, ромашка, одуванчик, астра, полынь.
• Зонтичные (Apiaceae) — морковь, укроп, петрушка, сельдерей, тмин.
• Буковые (Fagaceae) — дуб, бук, каштан.
• Берёзовые (Betulaceae) — берёза, ольха, лещина, граб.

Хозяйственное значение

Двудольные растения составляют основу мирового растениеводства и играют ключевую роль в обеспечении человечества продовольствием, сырьём и лекарственными препаратами.

Пищевые культуры

Среди двудольных — важнейшие продовольственные культуры. Картофель занимает четвёртое место в мире по объёму производства среди всех сельскохозяйственных культур после риса, пшеницы и кукурузы. Масличные культуры (подсолнечник, соя, рапс, арахис) обеспечивают производство растительных масел. Овощные культуры представлены томатами, огурцами, капустой, свёклой, морковью. Плодовые деревья — яблоня, слива, абрикос, персик, цитрусовые — также относятся к двудольным.

Технические культуры

Из двудольных получают множество технических продуктов: каучук (гевея), волокна (лён, хлопчатник), дубильные вещества (дуб, ива), красители (марена, индигофера). Древесина большинства хозяйственно ценных пород — дуба, бука, ясеня, берёзы, липы — принадлежит именно двудольным деревьям.

Лекарственные растения

Значительная часть фармакопейных растений относится к двудольным: наперстянка (сердечные гликозиды), белладонна (атропин), ромашка аптечная (противовоспалительное средство), шалфей, зверобой, женьшень, облепиха.

Декоративные растения

Подавляющее большинство декоративных цветочных культур — розы, пионы, тюльпаны (исключение — лилейные, относящиеся к однодольным), георгины, астры, петунии, фиалки — являются двудольными.

Примеры распространённых двудольных растений России

На территории России произрастает огромное количество видов двудольных, как дикорастущих, так и культурных. Среди дикорастущих широко распространены:

• Берёза повислая (Betula pendula) — одно из самых распространённых деревьев умеренной зоны, занимает значительные площади в европейской части страны и Сибири.
• Дуб черешчатый (Quercus robur) — лесообразующая порода широколиственных лесов, живёт до 1000 лет.
• Одуванчик лекарственный (Taraxacum officinale) — повсеместно встречающееся сорное растение, используемое в народной медицине.
• Крапива двудомная (Urtica dioica) — многолетнее травянистое растение, известное жгучими волосками и богатым витаминным составом.
• Липа сердцевидная (Tilia cordata) — ценное медоносное и декоративное дерево.

Среди культурных растений, возделываемых в России, двудольными являются практически все овощные культуры открытого грунта (кроме лука и чеснока, относящихся к однодольным), зернобобовые (горох, фасоль, чечевица), масличные (подсолнечник, соя, рапс) и все плодово-ягодные культуры.

Эволюционное значение

Двудольные считаются более древней и эволюционно продвинутой группой по сравнению с однодольными. Ископаемые остатки двудольных известны с мелового периода (около 130 миллионов лет назад). Наличие камбия и способность к вторичному росту позволили двудольным освоить жизненную форму деревьев, что дало им конкурентное преимущество в борьбе за свет. Сетчатое жилкование листьев обеспечивает более эффективное снабжение листовой пластинки водой и продуктами фотосинтеза.

В ходе эволюции у двудольных выработались разнообразные приспособления к опылению: от ветроопыляемых (берёза, дуб) до насекомоопыляемых форм со сложными цветками, такими как орхидеи (хотя орхидные относятся к однодольным, среди двудольных подобные примеры — губоцветные, бобовые). Многие двудольные вступили в симбиоз с азотфиксирующими бактериями (бобовые) и микоризными грибами, что повысило их адаптационный потенциал.

Сравнение с однодольными

Для наглядного понимания отличий двух классов цветковых растений можно привести сравнительную таблицу:

Таким образом, двудольные растения представляют собой доминирующую и наиболее разнообразную группу цветковых растений, имеющую первостепенное значение для биосферы и хозяйственной деятельности человека. Их изучение составляет основу ботаники, селекции и растениеводства.